Карминовая кислота (алая)
Ацтеки использовали кошениль задолго до прибытия в Новый Свет в 1519 году испанского конкистадора Эрнана Кортеса. Он привез кошениль в Европу, однако испанцы держали технологию ее получения в секрете до XVIII века, чтобы сохранить монополию на производство этой ценной алой краски. Позднее “красными мундирами” прозвали английских солдат: их костюмы были выкрашены кошенилью. Еще в начале XX века английские красильщики имели контракты на производство ткани этого характерного цвета. (Вот еще один пример государственной поддержки красильного производства, поскольку в те времена основными производителями кошенили были британские колонии в Вест-Индии.)
Кошениль, или кармин, была дорогой краской. Для получения пятисот граммов краски требовалось около семидесяти тысяч насекомых. Высушенный кошенильный жучок напоминает зернышко, поэтому мешки с этим товаром, который доставляли на морские суда с кактусовых плантаций в Мексике или Центральной или Южной Америке, часто называли “красным зерном”. На сегодняшний день основным поставщиком кошенили является Перу, где ежегодно добывают около четырехсот тонн этой краски (около 85 % мирового производства).
Однако красящие вещества из насекомых использовали не только ацтеки. Древние египтяне красили одежду (а женщины — еще и губы) красным соком, выдавленным из кермесового, или дубового, червеца (Coccus ilicis). Основным красящим веществом этого насекомого является кермесовая кислота, которая удивительно напоминает карминовую кислоту из кошенильного червеца. Однако в отличие от карминовой кислоты кермесовая кислота не нашла широкого применения в мировом масштабе.
Карминовая кислота (алая)
Кермесовая кислота (ярко-красная)
Хотя кермесовую кислоту, кошениль и тирский пурпур получали из животных, большинство красителей получали все же из растительного сырья. Стандартной синей краской был индиго из индигоферы и вайды, стандартную красную краску получали из марены. Третьим первичным цветом был яркий желто-оранжевый цвет из шафрана (Crocussativus). Шафран получают из цветочного рыльца — той части растения, которая захватывает пыльцу для образования завязи. Шафран происходит из Восточного Средиземноморья. Представители минойской культуры на Крите использовали его еще в 1900-х годах до н. э. Позднее шафран распространился по всему Ближнему и Среднему Востоку и использовался римлянами в составе пряностей, лекарственных средств, духов и красок.
Постепенно шафран распространился по всей Европе, однако в период Промышленной революции его выращивание прекратилось по двум причинам. Во-первых, все три рыльца каждого собранного цветка нужно было удалять вручную. Это была очень трудоемкая работа, а основная масса рабочей силы в это время переместилась из сельских областей в города — на фабрики и заводы. Вторая причина была химической. Хотя из шафрана получалась прекрасная яркая краска, особенно хорошо подходившая для покрытия деревянных поверхностей, она была нестойкой. С появлением искусственных красителей процветавшая ранее шафрановая индустрия стала угасать.
В Испании шафран получают до сих пор. Цветы собирают вручную, в определенное время — на рассвете. Основную часть урожая используют для придания цвета и вкуса таким традиционным блюдам, как испанская паэлья и французский буйабес. Трудоемкий способ сбора шафрана объясняет его невероятно высокую стоимость (на сегодняшний день он является самой дорогой пряностью в мире). Для получения всего лишь одной унции [28,35 г] шафрана требуется тринадцать тысяч рылец.
За характерный желто-оранжевый цвет шафрана отвечает молекула кроцетина, структура которой напоминает структуру β-каротина. Оба вещества содержат последовательность из семи двойных связей, чередующихся с одинарными связями (на рисунке выделены скобками).
Кроцетин (цвет шафрана)
β-каротин (цвет моркови)
Хотя получение и использование красок возникло как кустарное ремесло и в некоторой степени продолжает существовать таким же образом и сегодня, красильное дело уже многие тысячелетия является в первую очередь коммерческим занятием. На египетском папирусе, датированном 236 годом до н. э., красильщик описан как человек, “пропахший рыбой, с усталыми глазами, работающий не покладая рук”. В средневековье появились гильдии красильщиков, и отрасль развивалась параллельно с развитием производства шерсти на севере Европы и производства шелка в Италии и во Франции. В XVIII веке важным элементом экспорта с юга Соединенных Штатов был индиго, для получения которого использовался труд рабов. По мере роста популярности хлопка в Англии увеличивался и спрос на хорошие красители.
В конце XVIII века стали появляться искусственные красители, что изменило жизнь людей, занимавшихся красильным делом на протяжении многих столетий. Первым искусственным красителем была пикриновая кислота (тринитрофенол). Мы говорили об этом веществе, когда обсуждали изготовление взрывчатки в Первую мировую войну.
Пикриновая кислота (тринитрофенол)
Впервые это соединение было синтезировано в 1771 году, а с 1788 году его стали применять для окраски шерсти и шелка. Пикриновая кислота придавала ткани замечательно яркий желтый цвет, однако недостатком этого вещества была его взрывоопасность, которой не обладают натуральные желтые красители. Кроме того, пикриновая кислота неустойчива на свету и довольно сложна для синтеза.
Синтетический ализарин хорошего качества и в достаточном количестве появился в 1868 году, а синтетическое индиго — в 1880 году. Кроме того, появились совершенно новые красители, которых не существует в природе. Они давали стойкое, яркое окрашивание и воспроизводимый результат. В 1856 году 18-летний Уильям Генри Перкин синтезировал искусственный краситель, который кардинально изменил красильное производство. Перкин изучал химию в Королевском химическом колледже в Лондоне. Его отец был строителем и не видел большого смысла в занятии химией, которая, ему казалось, не могла сделать сына обеспеченным человеком. Однако Перкин доказал, что его отец ошибался.
Во время пасхальных каникул в 1856 году в крошечной домашней лаборатории Перкин попытался синтезировать противомалярийный препарат хинин. Его наставник, немец Август Вильгельм Гофман, был уверен, что хинин можно синтезировать из веществ, содержащихся в каменноугольной смоле — том самом маслянистом веществе, из которого несколькими годами позже английский врач Джозеф Листер выделил фенол. Структура хинина была неизвестна, однако он пользовался огромным спросом из-за противомалярийных свойств. Британская империя и другие колониальные державы расширяли свои владения в малярийных районах Индии, Африки и ЮгоВосточной Азии. Единственным средством для лечения и предотвращения малярии был хинин, который получали из коры южноамериканского хинного дерева.
Химический синтез хинина стал бы огромным достижением, но, увы, ни один из экспериментов Перкина не удался. Правда, однажды у него получилось черное вещество, которое при растворении в этиловом спирте превращалось в ярко окрашенную пурпурную жидкость. Перкин опустил в нее несколько лоскутов шелка, и ткань впитала краситель. Химик попробовал отстирать ткань горячей водой с мылом — безуспешно. Тогда он положил окрашенные лоскуты на солнце, но краска не выгорела. Зная, что красильная промышленность нуждается в недорогом и доступном источнике пурпура для окрашивания хлопка и шелка, Перкин отправил образец окрашенной ткани крупнейшей шотландской компании по производству текстильных красителей. Ответ был обнадеживающим: “Если ваше открытие не слишком увеличит себестоимость нашей продукции, то оно, безусловно, является одним из важнейших открытий последних лет”.
Это Перкину и было нужно. Покинув колледж, он при финансовой поддержке отца запатентовал свое открытие, организовал небольшое производство, чтобы выпускать краситель в большем масштабе и по разумной цене, и занялся изучением проблем, связанных с окрашиванием шерсти, хлопка и шелка. К 1859 году мовеин Перкина (от фр. mauve — мальва) завоевал мир моды. Этот цвет стал любимым цветом императрицы Евгении и французского двора. Королева Виктория надевала платье такого цвета на свадьбу дочери и на открытие Всемирной выставки в 1862 году. После одобрения со стороны французской и английской знати популярность нового цвета выросла настолько, что 60-е годы XIX века окрестили “лиловым десятилетием”. Почтовые марки в Англии окрашивали в этот цвет до конца 80-х годов XIX века.
