Synthetische Farbstoffe

(Welsch & Liebmann, 2012; Zollinger, 1994; Hintermann, 2017)

Nicht nur die Natur hat eine Vielfalt an Farben zu bieten, denn es gibt auch zahlreiche Möglichkeiten, Farbstoffe im Labor zu synthetisieren. Eine Vielzahl an synthetischen Farbstoffen, die uns im Alltag begegnen, sind etwa Lebensmittelfarben, welche häufig als Zusatzstoffe in Lebensmitteln verwendet werden, da industriell verarbeitete Nahrung häufig während des Verarbeitungsprozesses ihre Farbe verändert oder sogar verliert. Da das Auge bekanntlich mitisst, kommen die synthetisch hergestellten Farbstoffe zum Einsatz. Diese Farbstoffe können nach gesetzlicher Verordnung als Lebensmittelfarbstoffe eingesetzt werden, sobald sie eine Unbedenklichkeitsprüfung bezüglich ihrer Wirkung auf den menschlichen Körper durchlaufen haben. Die toxische Wirkung der Lebensmittelfarbstoffe auf den menschlichen Körper wird dabei ermittelt und ein Wert für die Höchstmenge an täglicher Aufnahme (ADI-Wert) festgelegt. Mithilfe dieses ADI-Wertes wird reguliert, wie viel mg eines bestimmten Farbstoffes in Lebensmitteln enthalten sein darf. Jeder Lebensmittelfarbstoff trägt typischerweise eine E-Nummer die für diesen Stoff charakteristisch ist. Diesen Stoff findet ihr dann typischerweise auf der Zutatenliste.

In der Schule begegnen einem synthetische Farbstoffe z. B. in Form von Tinten und Tuschen. Auch an anderen Stellen im Alltag begegnen uns synthetische Farbstoffe, wie beim Friseur als Haarfärbemittel. Die mit etwa $70\%$ weltweit am meisten verwendeten Farbstoffe sind Azofarbstoffe. Dabei handelt es sich um zwei aromatische Ringsysteme, die durch eine Stickstoff-Stickstoff-Doppelbindung verknüpft werden. Die Azogruppe $\mathrm{-\negthinspace N\negthinspace \negthinspace =\negthinspace \negthinspace N\negthinspace -}$ wirkt als Chromophor; d. h. sie enthält durch Licht leicht anregbare Elektronen. Durch Variation der beiden Kupplungskomponenten entsteht eine sehr große Kombinationsmöglichkeit, weshalb heute bereits über 100.000 verschiedene Azofarbstoffe im Labor synthetisiert werden können.

Indigo

In der Geschichte fungierte Farbe als Statussymbol. So konnten sich über Jahrhunderte hinweg lediglich Könige und reiche Mitglieder der Oberschicht farbige Kleidung leisten. Das Rot der Purpurschnecke und das Indigoblau, welches man häufig auf Gemälden von Königen sieht, sollten den Reichtum der abgebildeten Person darstellen. Indigo ist ebenso wie Purpur ein natürlicher Farbstoff. Er wurde ursprünglich aus Pflanzen (z. B. Rotklee, Wiesenklee, Indigofera trinctoria) gewonnen und für die Textilfärbung genutzt. Da der Farbstoff schwer herzustellen war, galt er zunächst als Statussymbol. Aufgrund seines hohen Preises waren die ersten Jeans auch nicht gefärbt. Erst durch die Entwicklung des synthetischen Indigos im Jahre 1878 durch Adolf Baeyer wurde eine preiswerte Produktion dessen möglich. Daraufhin wurde der Farbstoff 1897 in großen Mengen in Fabriken synthetisiert. Allerdings ging die Nachfrage nach dem 1. Weltkrieg deutlich zurück. Erst wieder im 20. Jahrhundert erlebte der blaue Farbstoff einen erneuten Aufstieg durch die Verbreitung der Blue Jeans.

Anleitung: Mit dem Schieberegler zwischen 2D- und 3D-Ansicht hin- und herwechseln. Mit dem “2D eingeklappt”-Knopf die Substituenten in der 2D-Ansicht ein- und ausblenden. Mit dem “impliziter Wasserstoff”-Knopf die an den Kohlenstoffatomen implizit gegeben Wasserstoffatome ein- und ausblenden. Mit dem “3D Skelett”-Knopf die Kugel, die die Atome in der 3D-Ansicht darstellen, ein- und ausblenden.