Les colorants synthétiques

Jacques Livage

Collège de France

www.ccr.jussieu.fr/lcmc

rubrique ‘ cours du Collège de France ’

Friedrich Wohler

Synthèse de l’urée

19ème siècle, naissance de la synthèse organique

NH4OCN O = C NH2

NH2

Q

AgOCN + NH4Cl NH4OCN + AgCl

les colorants synthétiques et l’industrie de la teinture

1856

découverte de la mauvéine

par Henry Perkin(1838-1907)

Élève de

Auguste Wilhelm von Hofmann

au Royal College of Chemistry(1818-1892)

Découverte de la mauvéine par Henry Perkin - 1856

quinine = C20H24N2O2

2C10H13N + 3O C20H24N2O2 + H 2O

ppté rouge-brun ?

Essai de synthèse de la quinine

à partir des goudrons de houille

(alors extraite des écorces de quinquina)

* Synthèse de la quinine par R.B. Woodward 1944

C20H24N2O2 = 2C10H13N + 2O - 2H

oxydation de l’allyl toluidine (C10H13N) par le bichromate de potassium

5

En remplaçant l’allyl toluidine par l’aniline il obtient la mauvéine

oxydation de l’anilinepar le bichromate de potassium

précipité noir soluble dans l’alcool

solution mauve (teinture de la soie)

Black Horse

Pâques 1856synthèse de la mauvéine

26 août 1856brevets

1857fabrication industrielle

Perkin & Sons(19 ans)

Greenford

robe de soie mauve de la reine Victoria

Édition d’un timbre mauve

Le mauve devient à la mode à la cour de Napoléon III10

Essor des colorants synthétiques préparés à partir des aromatiques issus de la distillation des goudrons de houille

1859 : synthèse de la Fuchsine par Emanuel Verguin à Lyon

La fin des colorants naturels

magentaaniline + SnCl4 colorant rouge

fuchsine + aniline bleu de Lyon (Girard et de Laire - 1860)

Synthèse de l’alizarine à partir de l’anthacène

H

anthraquinone alizarine

Graebe, Liebermann et Caro : brevet le 25.06.1869Perkin : brevet le 26.06.1869

Disparition de la culture de la garance en quelques années

oxydation de l’anthracène en anthraquinone par HNO3

puis introduction des groupes ‘ OH ’ avec H2SO4

Synthèse de l’indigo (1897)

CHO

NO2

H3C

H3CC = O+

OH-

2-nitrobenzaldéhyde acétoneNaOH

2g 40 ml

Ruine des plantations du sud de la France

naturel chimique

1900 10.000 600 tonnes

1910 870 22.000 tonnes

Production

Extinction des fabrications traditionnelles : culture de la garance et de l’indigotier

Essor des colorants synthétiques préparés à partir des aromatiques issus de la distillation des goudrons de houille

La fin des colorants naturels

Les colorants synthétiques détrônent les colorants naturelsalizarine - indigo

1868 : Alizarine (Graebe et Liebermann)

1859 : fuchsine rouge magenta

bleu de Lyon, violet d’Hofmann, vert de Perkin, brun de Manchester, …..

1897 : Indigo (Baeyer et Heumann)

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La fabrication du bleu outremer est très coûteuse

broyage du lapis-lazuli

lapis-lazuliOutremer Naturel 2500 F le Kg

purification et mise en forme

1787

Goethe observe que les dépôts

qui se forment sur les parois des fours à chaux

ont le même aspect que le Lapis lazuli

1814

Vauquelin montre que les dépôts

des fours de verrerie de Saint Gobain ont

la même composition chimique que le lapis-lazuli

Johan Wolfgang Goethe

1749-1832

Nicolas Louis Vauquelin1763-1829

1824

La Société d ’Encouragement pour l’Industrie Nationale offre un prix de 6000 F

à qui trouvera le moyen de fabriquer du bleu outremer synthétique pour moins de 600 F

Jean-Baptiste Guimet

4 février 1828

20

Jean-Baptiste Guimet1828

Sulfate de sodium, aluminium + kaolin+

sable et soufre

BLEU OUTREMER

Outremer Naturel 2500 F le Kg

Outremer Synthétique 200 F le Kg

Yves Klein

L’arbre

Grande Anthropophagie

bleue

La femme en bleu - PicassoLa Madone et son fils - Le Titien - 1530

naturel

synthétique

Paul Ehrlich (1854-1915)

Naissance de la chimiothérapie

Coloration des coupes pour microscopie optiquecolorants acides, basique ou neutre

coloration différentielle des tissustissus nerveux par le bleu de méthylènebacille de Koch

1904. rouge trypan ≠ maladie du sommeil

remplacement de la double liaison

N=N par As=As

Propriétés thérapeutiques de certains colorants

Salvarsantraitement de la syphilis

1891. bleu de méthylène pour le traitement de la malaria

prix Nobel de médecine en 1908

utiliser les propriétés thérapeutiques de l’arsenic sans tuer le malade

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Développement de l’industrie chimique allemande (BASF)

En 1900, 80% de l’industrie des colorants est allemande et 10% suisse

BASF à Ludwigshaffen à la fin du XIXe siècle

Adolf von Baeyer(1835-1917)

Prix Nobel 1905

Les brevets français protègent le produit et non le procédé

les procédés sont donc développés à l’étranger

Manque de techniciens chimistes ≠ Technische Hochschulen (1825)

Développement théorique de la chimie organique structurale

(Gay-Lussac, Liebig, Kékulé)

récusée en France par Marcellin Berthelot

Friedrich August Kekulé 1829-1896

Chimie organique structurale

Berthelot