Pewarna indigo

Pewarna indigo adalah suatu senyawa organik dengan warna biru yang khas (lihat indigo). Menurut sejarah, indigo adalah pewarna alami yang diekstrak dari tanaman, dan proses ini sangat penting secara ekonomi karena pewarna biru dulunya langka. Sebagian besar dari pewarna indigo yang dihasilkan hari ini - beberapa ribu ton setiap tahun - adalah sintetik. Warna biru pada pewarna ini sering dikaitkan dengan jins biru.

Penggunaan 

Penggunaan utama untuk indigo adalah sebagai pewarna untuk benang katun, yang utamanya untuk produksi kain denim untuk jins warna biru. Rata-rata, sepasang celana jins warna biru membutuhkan 3-12 g indigo. Indigo dalam jumlah sedikit digunakan untuk mewarnai wol dan sutra.

Indigo carmine, atau indigo, adalah turunan indigo yang juga digunakan sebagai pewarna. Sekitar 20 ribu ton diproduksi setiap tahunnya, lagi terutama untuk jins warna biru. Pewarna jenis ini juga digunakan sebagai pewarna makanan, dan terdaftar di Amerika Serikat sebagai FD&C Blue No. 2.

Indigo alami 
Berbagai tumbuhan telah menyediakan indigo sepanjang sejarah, tetapi kebanyakan indigo alami diperoleh dari tanaman dalam genus Indigofera, yang merupakan tumbuhan asli daerah tropis. Spesies indigo primer yang komersial di Asia adalah indigo sebenarnya (Indigofera tinctoria, juga dikenal sebagai I. sumatrana). Sebuah alternatif umum yang digunakan pada lokasi subtropis yang relatif lebih dingin seperti Kepulauan Ryukyu Jepang dan Taiwan merupakan Strobilanthes cusia. Polygonum tinctorum merupakan pewarna biru paling penting di Asia Timur sampai kedatangan spesies Indigofera dari selatan, yang menghasilkan lebih pewarna. Di Amerika Tengah dan Selatan, spesies yang tumbuh merupakan I. suffruticosa (añil). Di Eropa Isatis tinctoria mengandung pewarna yang sama yang digunakan untuk pewarnaan-biru. Beberapa tumbuhan mengandung indigo, tapi konsentrasinya yang rendah membuat mereka sulit untuk bekerja sama dan warna ini kemudian lebih mudah tercemar oleh zat-zat pewarna lainnya, biasanya mengarah pada sedikit warna kehijauan.

Sumber alami juga mencakup moluska, dalam siput laut Murex yang menghasilkan campuran indigo dan dibromoindigo (merah) yang bersama-sama menghasilkan berbagai warna ungu dikenal sebagai Ungu Tyre. Paparan cahaya selama bagian dari proses pewarnaan dapat mengkonversi dibromoindigo menjadi indigo sehingga menghasilkan warna biru yang dikenal sebagai royal blue atau hyacinth purple.

Indigo sintetik

Sifat kimia 
Indigo adalah suatu bubuk kristalin berwarna biru gelap yang menyublim pada suhu . Zat ini tidak larut dalam air, alkohol, atau eter, namun larut dalam DMSO, kloroform, nitrobenzena, dan asam sulfat pekat. Rumus kimia indigo adalah C16H10N2O2.

Molekul mengabsorbsi spektrum cahaya berwarna jingga (λmax = 613 nm). Warna yang mendalam pada zat ini disebabkan oleh adanya ikatan rangkap dua terkonjugasi, yaitu ikatan rangkap dalam molekul yang berdekatan dan molekul planar. Dalam indigo putih, konjugasi terganggu karena molekul merupakan nonplanar.

Sintesis kimia 
Mengingat pentingnya nilai ekonominya, indigo dipersiapkan melalui banyak metode, salah satunya sintesis indigo Baeyer-Drewson yang bermula pada tahun 1882. Sintesis ini melibatkan kondensasi aldol dari o-nitrobenzaldehida dengan aseton, diikuti oleh siklisasi dan dimerisasi oksidatif indigo. Rute ini sangat berguna untuk memperoleh indigo dan banyak turunannya pada skala laboratorium, tetapi tidak praktis untuk sintesis skala industri. Johannes Pfleger dan Karl Heumann (de) kemudian hadir dengan sintesis produksi massal untuk industri.  Rute praktis komersial pertama adalah dikreditkan kepada Pfleger pada tahun 1901. Dalam proses ini, N-fenilglisin diberi perlakuan dengan suatu campuran lelehan natrium hidroksida, kalium hidroksida, dan sodamida. Lelehan yang sangat sensitif ini menghasilkan indoksil, yang kemudian teroksidasi di udara membentuk indigo. Variasi dari metode ini masih digunakan sampai sekarang. Rute alternatif dan juga layak untuk indigo dikreditkan kepada Heumann pada tahun 1897. Metode ini melibatkan pemanasan N-(2-karboksifenil)glisin hingga suhu  dalam suasana inert dengan natrium hidroksida. Proses ini lebih mudah daripada metode Pfleger, namun prekursornya lebih mahal. Asam indoksil-2-karboksilat terbentuk. Material ini mudah mengalami dekarboksilasi untuk memberikan indoksil, yang akan teroksidasi di udara membentuk indigo. Preparasi pewarna indigo is dipraktekkan pada kelas laboratorium perguruan tinggi sesuai dengan rute Baeyer-Drewsen yang asli.

Turunan indigo 

Cincin benzena pada indigo dapat dimodifikasi untuk memberikan berbagai zat warna yang terkait. Tioindigo, di mana kedua gugus NH digantikan oleh atom S, berwarna merah tua. Ungu Tyre adalah pewarna ungu kusam yang disekresikan oleh siput Mediterania biasa. Pewarna tersebut sangat berharga di zaman kuno. Pada tahun 1909, struktur tersebut ditunjukkan sebagai 6,6'-dibromoindigo. Pewarna tersebut tidak pernah diproduksi secara komersial. Pewarna biru ciba (5,7,5′,7′-tetrabromoindigo) yang terkait adalah, namun, merupakan nilai komersilnya. Indigo dan turunannya menampilkan ikatan hidrogen intra- dan antar-molekul yang memiliki kelarutan yang sangat rendah dalam pelarut organik. Mereka dapat dibuat larut dengan menggunakan gugus pelindung transien seperti gugus tBOC, yang menekan ikatan antarmolekul. Pemanasan hasil tBOC indigo pada deproteksi termal yang efisien serta regenerasi pigmen yang terikat-H induk.

Perlakuan dengan asam sulfat mengkonversi indigo menjadi turunan warna biru-hijau yang disebut indigo carmine (indigo tersulfonasi). Pewarna ini telah tersedia pada pertengahan abad ke-18. Ia digunakan sebagai pewarna makanan, obat-obatan, dan kosmetik.

Indigo sebagai semikonduktor organik 
Indigo dan beberapa turunannya dikenal sebagai semikonduktor organik ambipolar ketika disimpan sebagai film tipis dengan penguapan vakum.

Keamanan dan lingkungan 
Indigo memiliki toksisitas oral yang rendah, dengan  sebesar 5000 mg/kg dalam mamalia. Pada tahun 2009, tumpahan besar pewarna biru telah dilaporkan di hilir produsen jins biru di Lesotho.

Referensi

Bacaan lebih lanjut

Pranala luar 
Budaya Tanaman: botani, sejarah dan penggunaan indigo 
Halaman Pubchem untuk indigotin
Regulasi FD&C untuk indigotin 
Pewarnaan tekstil pada DMOZ

Pewarna alami
Pigmen tumbuhan
Senyawa organik
Indola