1869年,德国化学家卡尔·格雷贝和卡尔·里伯曼从煤焦油中提炼出了蒽,并通过氧化和碱熔合制成了茜素红。这一过程使茜素红成为首个被人工合成的天然染料,极大地冲击了传统的植物染料行业。茜素红不仅能够大规模生产,而且价格便宜,迅速满足了日益增长的商业需求,导致天然茜素红的需求大幅下降,欧洲大片的茜草田被迫改种其他作物。
如今,茜素红仍然被用作织物染料,但在众多人工染料的竞争下,它的地位已经大不如前。从欧洲茜草根部提取的茜素红曾被用作食品添加剂着色剂,但因研究发现其存在致癌风险,已被日本和欧美国家禁止使用。目前,商用茜素红主要用于织物染色、制作“深茜红”(madder lake)绘画颜料以及进行成骨细胞茜素红染色实验。
制备一种水溶性茜素红S的制备方法如下:
在10000毫升三口烧瓶中加入2500克发烟硫酸(20% SO3重量百分比),在常温下边搅拌边加入1000克茜素粉末,约需30分钟加完。将反应温度升至42℃并在110℃加热4-5小时。
反应完毕后,将产物加入10升水中,过滤沉淀物(微量),将滤液在40℃下加入氯化钠进行盐析。冷却并放置过夜后,再进行过滤,并用1000毫升10%氯化钠水溶液洗涤,最终得到约4050克糊状物。
最后去除其中的食盐等杂质,并用乙醇和乙醚洗涤、干燥,得到茜素红S。
茜素红S在浓度为400 mg/L时96小时死亡率为零;当浓度达到900 mg/L时,在72小时内所有扁吻鱼幼鱼全部死亡。另外,茜素红S对扁吻鱼幼鱼的半致死浓度分别为:24小时788 mg/L、48小时718 mg/L、72小时651 mg/L、96小时618 mg/L;其安全质量浓度为179 mg/L。这表明茜素红S对扁吻鱼幼鱼的毒性较低,适合作为其标记放流使用。实际操作中建议选用浓度在179-400 mg/L之间作为标记物,以确保存活率的同时取得较好的标记效果。
用途茜素红S主要用于粗纺、精纺、地毯和毛毯中的拼色染料;也用于生化研究领域;此外还作为一种酸碱指示剂,pH值3.7~5.2时呈黄色,在加盐酸后变为橙黄色,加入氢氧化钠后变成蓝色。其溶液在氨水中呈紫色,主要用于测定氟化物、显微染色和神经组织的活体染色等实验中。
β-Aminoalkylboronic acids bind reversibly to diol groups, a phenomenon that can be exploited in carbohydrate recognition and in catalysis.