Alizarin

Alizarin (juga dikenal sebagai 1,2-dihidroksiantrakuinona, Mordant Red 11, C.I. 58000, dan Turkey RedSigmaAldrich Catalog: Alizarin) adalah senyawa organik dengan rumus  yang telah digunakan sepanjang sejarah sebagai bahan pewarna merah, terutama untuk mewarnai kain tekstil. Secara historis, senyawa ini berasal dari akar tumbuhan dari genus Rubia.The primary madder species from which alizarin historically has been obtained is Rubia tinctorum. See also  Pada tahun 1869, senyawa ini menjadi pewarna alami pertama yang diproduksi secara sintetis.

Alizarin adalah bahan utama untuk pembuatan pigmen madder lake yang dikenal oleh pelukis sebagai rose madder dan alizarin crimson. Alizarin dalam penggunaan istilah yang paling umum memiliki warna merah tua, tetapi istilah ini juga merupakan bagian dari nama untuk beberapa pewarna non-merah terkait, seperti Alizarine Cyanine Green dan Alizarine Brilliant Blue. Penggunaan alizarin di zaman modern adalah sebagai zat pewarna dalam penelitian biologi karena mewarnai kalsium bebas dan senyawa kalsium tertentu dengan warna merah atau ungu muda. Alizarin terus digunakan secara komersial sebagai pewarna tekstil merah, tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit daripada di masa lalu.

Sejarah
Akar Rubia telah dibudidayakan sebagai bahan pewarna alami sejak zaman kuno di Asia Tengah dan Mesir, di mana tumbuhan ini ditanam sejak 1500 SM. Kain yang diwarnai dengan pigmen akar Rubia ditemukan di makam Firaun Tutankhamun, Athena, dan Korintus kuno. Pada Abad Pertengahan, Charlemagne mendorong budidaya Rubia. Rubia banyak digunakan sebagai pewarna di Eropa Barat pada akhir Abad Pertengahan.Many examples of the use of the word "madder", meaning the roots of the plant Rubia tinctorum used as a dye, are given in the Middle English Dictionary, a dictionary of late medieval English. Pada abad ke-17 di Inggris, alizarin digunakan sebagai pewarna merah untuk pakaian Tentara Model Baru parlemen. Warna merah yang khas ini terus dikenakan selama berabad-abad (meskipun juga dihasilkan oleh pewarna lain seperti Dactylopius coccus), sehingga tentara Inggris dan kemudian tentara Britania Raya mendapat julukan redcoats.


Zat warna Rubia dikombinasikan dengan mordan pewarna. Tergantung pada mordan yang digunakan, warna yang dihasilkan dapat berkisar dari merah muda hingga ungu sampai cokelat tua. Pada abad ke-18, warna yang paling berharga adalah merah terang yang dikenal sebagai "Merah Turki". Kombinasi mordan dan teknik keseluruhan yang digunakan untuk mendapatkan Merah Turki berasal dari Timur Tengah atau Turki, oleh karena itu dinamakan demikian. Itu merupakan teknik yang kompleks dan bertahap dalam formulasi Timur Tengahnya, beberapa bagian di antaranya tidak perlu. Additional 18th century history at  Prosesnya disederhanakan pada akhir abad ke-18 di Eropa. Pada tahun 1804, seorang pembuat pewarna yakni George Field di Inggris telah menyempurnakan teknik untuk membuat Madder lake dengan memperlakukannya dengan tawas dan alkali,George Field's notes are held at the Courtauld Institute of Art. See  yang mengubah ekstrak Rubia yang larut dalam air menjadi pigmen padat yang tidak larut. Larutan Rubia yang dihasilkan memiliki warna yang lebih tahan lama, dan dapat digunakan lebih efektif, misalnya dengan mencampurkannya ke dalam cat. Selama beberapa tahun berikutnya, ditemukan bahwa garam logam lain termasuk yang mengandung besi, timah, dan kromium, dapat digunakan sebagai pengganti tawas untuk menghasilkan pigmen berbasis Rubia dengan berbagai warna lain. Metode umum pembuatan larutan ini telah dikenal selama berabad-abad, tetapi disederhanakan pada akhir abad ke-18 dan awal abad ke-19.

Pada tahun 1826, ahli kimia asal Prancis yakni Pierre-Jean Robiquet menemukan bahwa akar Rubia mengandung dua zat pewarna, yaitu alizarin merah dan purpurin yang lebih cepat pudar.See:
  Pierre-Jean Robiquet and Jean-Jacques Colin (1826) "Sur un nouveau principe immédiat des vègétaux (l’alizarin) obtenu de la garance" (On a new substance from plants (alizarin) obtained from madder), Journal de pharmacie et des sciences accessoires, 2nd series, 12 :  407–412.
  Jean-Jacques Colin and Pierre-Jean Robiquet (1827) "Nouvelles recherches sur la matierè colorante de la garance" (New research into the coloring material of madder), Annales de chimie et de physique, 2nd series, 34 :  225–253. Komponen alizarin menjadi pewarna alami pertama yang diduplikasi secara sintetis pada tahun 1868 ketika ahli kimia asal Jerman yakni Carl Graebe dan Carl Liebermann, yang bekerja untuk BASF, menemukan cara untuk memproduksinya dari antrasena.Note:
  In 1868, Graebe and Liebermann showed that alizarin can be converted into anthracene.  See:  C. Graebe and C. Liebermann (1868) "Ueber Alizarin, und Anthracen" (On alizarin and anthracene), Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft zu Berlin, 1 :  49–51.
  In 1869, Graebe and Liebermann announced that they had succeeded in transforming anthracene into alizarin.  See:  C. Graebe and C. Liebermann (1869) "Ueber künstliche Bildung von Alizarin" (On the artificial formation of alizarin), Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft zu Berlin, 2 :  14.
  For Graebe and Liebermann's original process for making alizarin from anthracene, see:  Charles Graebe and Charles Liebermann, "Improved process of preparing alizarine," U.S. Patent no. 95,465 (issued:  October 5, 1869).  (See also their English patent, no. 3,850, issued December 18, 1868.)
  A more efficient process for making alizarin from anthracene was developed by Caro, Graebe and Liebermann in 1870.  See:  H. Caro, C. Graebe, and C. Liebermann (1870) "Ueber Fabrikation von künstlichem Alizarin" (On the manufacture of artificial alizarin), Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft zu Berlin, 3 :  359–360. Perusahaan Bayer AG juga berakar dari alizarin. Sekitar waktu yang sama, ahli kimia pewarna asal Inggris yakni William Henry Perkin secara independen menemukan sintesis yang sama, meskipun kelompok BASF mengajukan paten mereka satu hari sebelum Perkin. Penemuan selanjutnya (yang dilakukan oleh Broenner dan Gutzhow pada tahun 1871) bahwa antrasena dapat diekstraksi dari tar batu bara semakin meningkatkan pentingnya dan keterjangkauan sintesis alizarin buatan.

Alizarin sintetis dapat diproduksi dengan biaya yang jauh lebih rendah daripada produk alami, dan pasar untuk Rubia runtuh hampir dalam semalam. Sintesis utamanya melibatkan brominasi antrakuinona oleh bromin (dalam tabung tertutup pada suhu 100 °C) untuk menghasilkan 1,2-dibromoantrakuinona. Kemudian dua atom bromin digantikan oleh -OH dengan pemanasan (170 °C) dengan KOH, diikuti dengan perlakuan dengan asam kuat. Penggabungan dua atom bromin pada posisi 1 dan 2 tidak diharapkan oleh substitusi elektrofilik aromatik, dan menunjukkan keberadaan bentuk enol α,β tak jenuh dari antrakuinona yang mengalami penambahan elektrofilik oleh bromin.

Sebagai pewarna, alizarin sebagian besar telah digantikan saat ini oleh pigmen kuinakridona yang lebih tahan cahaya yang dikembangkan di DuPont pada tahun 1958.

Struktur dan sifat
Alizarin adalah salah satu dari sepuluh isomer dihidroksiantrakuinona. Ia larut dalam heksana dan kloroform, dan dapat diperoleh dari kloroform sebagai kristal merah-ungu, titik lelehnya 277–278 °C.

Alizarin berubah warna tergantung pada pH larutan tempatnya berada, sehingga menjadikannya indikator pH.

Penggunaan
Kemampuan Alizarin sebagai pewarna biologis pertama kali dicatat pada tahun 1567, ketika diamati bahwa ketika diberikan kepada hewan, ia mewarnai gigi dan tulang mereka menjadi merah. Bahan kimia ini sekarang umum digunakan dalam studi medis yang melibatkan kalsium. Kalsium bebas (ionik) membentuk endapan dengan alizarin, dan blok jaringan yang mengandung kalsium langsung berwarna merah ketika direndam dalam alizarin. Dengan demikian, baik kalsium murni maupun kalsium dalam tulang dan jaringan lain dapat diwarnai. Unsur-unsur yang diwarnai alizarin ini dapat divisualisasikan lebih baik di bawah lampu fluoresen, yang dieksitasi oleh 440–460 nm. Proses pewarnaan kalsium dengan alizarin bekerja paling baik bila dilakukan dalam larutan asam (di banyak laboratorium lebih baik pada pH 4,1 hingga 4,3).

Dalam praktik klinis, digunakan untuk mewarnai cairan sinovial untuk menilai kristal kalsium fosfat basa. Alizarin juga telah digunakan dalam penelitian yang melibatkan pertumbuhan tulang, osteoporosis, sumsum tulang, endapan kalsium dalam sistem vaskular, pensinyalan seluler, ekspresi gen, rekayasa jaringan, dan sel punca mesenkimal.

Dalam geologi, digunakan sebagai pewarna untuk membedakan mineral kalsium karbonat, terutama kalsit dan aragonit dalam sayatan tipis atau permukaan yang dipoles.

Madder lake telah digunakan sebagai pigmen merah dalam lukisan sejak zaman kuno.Schweppe, H., and Winter, J. Madder and Alizarin in Artists’ Pigments. A Handbook of Their History and Characteristics, Vol 3: E.W. Fitzhugh (Ed.) Oxford University Press 1997, p. 111 – 112

Referensi

Bacaan lebih lanjut
 Schweppe, H., and Winter, J. "Madder and Alizarin", in Artists’ Pigments: A Handbook of Their History and Characteristics, Vol. 3: E.W. Fitzhugh (Ed.) Oxford University Press 1997, pp. 109–142

Pranala luar

 Molecule of the day: Alizarin
 Madder lake, Colourlex

Kategori:Bahan pewarna antrakuinona
Kategori:Katekol
Kategori:Agen pengkelat
Kategori:Dihidroksiantrakuinona
Kategori:Pigmen organik
Kategori:3-Hidroksipropenal dalam hidroksikuinona