Los tintes de antraquinona son un grupo abundante de tintes que comprenden una unidad de antraquinona como elemento estructural compartido. La antraquinona en sí es incolora, pero los tintes de rojo a azul se obtienen introduciendo grupos donantes de electrones como grupos hidroxi o amino en las posiciones 1, 4, 5 u 8. [1] Los colorantes de antraquinona están estructuralmente relacionados con los colorantes de índigo y se clasifican junto con estos en el grupo de los colorantes carbonílicos . [2]
Los miembros de este grupo de tintes se pueden encontrar tanto en tintes naturales como en tintes sintéticos . Los colorantes de antraquinona están presentes en mordientes y tinas , pero también en colorantes reactivos y dispersos . Se caracterizan por una muy buena solidez a la luz . [3]
Uno de los colorantes de antraquinona de origen vegetal más importantes es la alizarina , que se extrae de la rubia del tintorero ( Rubia tinctorum ). Alizarina es el epónimo de varios tintes estructuralmente relacionados que utilizan tintes de alizarina (a veces sinónimo de tintes de antraquinona). Fue el primer tinte natural para el que se desarrolló una síntesis industrial ya en 1869.
Los tintes de antraquinona incluyen tintes rojos para insectos derivados de cochinillas, como el ácido carmínico , el ácido kermésico y el ácido lacaico . El colorante carmín con el componente principal ácido carmínico se utiliza, por ejemplo, como colorante alimentario autorizado E 120. [4] Los métodos tradicionales para la producción de carmín requieren mucha mano de obra, tierra e insectos. Debido a que se prevé que aumentará la demanda de tintes rojos, los investigadores están explorando enfoques de ingeniería metabólica para la producción de ácido carmínico sintético. [5] [6]
La síntesis de la mayoría de los colorantes de antraquinona se basa en el ácido antraquinonasulfónico ( 2 ) o nitroantraquinona ( 3 ), que se obtiene por sulfonación o nitración de antraquinona ( 1 ).
La sulfonación en posición α es reversible y tanto los grupos ácido sulfónico como los grupos nitro pueden reemplazarse con relativa facilidad por grupos amino, alquilamino, hidroxi y alcoxi . Por lo tanto, la aminoantraquinona ( 4 ) es accesible mediante reacción del ácido antraquinonasulfónico con amoníaco o mediante reducción de nitroantraquinona. [7]
Un producto intermedio importante para muchos colorantes ácidos de antraquinona es el ácido bromamico (ácido 1-amino-4-bromoantraquinona-2-sulfónico) ( 6 ), que se puede obtener a partir de 1-aminoantraquinona ( 4 ) mediante sulfonación con ácido clorosulfónico y posterior bromación .
Al reemplazar el sustituyente bromo con una amina alifática o aromática, se obtienen tintes azules vibrantes. [8] Por ejemplo, el ácido bromamico se puede condensar con 3-(2-hidroxietilsulfonil)-anilina ( 7 ) para formar el tinte azul vibrante ( 8 ) (azul de oxisulfona), del cual se obtiene el tinte reactivo CI Reactive Blue 19 después de esterificación con ácido sulfúrico .
Reactive Blue 19 es uno de los tintes reactivos más antiguos y aún más importantes, [9] patentado en 1949. [10]
El primer colorante sintético de tina a base de antraquinona fue la indantrona (CI Vat Blue 4), cuya síntesis fue desarrollada por René Bohn en 1901:
Por dimerización de 2-aminoantraquinona ( 1 ) en condiciones fuertemente alcalinas a 220-235 °C, se obtiene la etapa intermedia 3 en dos pasos, que se cicla intramolecularmente y se oxida a indantrona 5. [11]