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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名 [2(2') E ]-[2,2'-ビインドリルリデン]-3,3'(1 H ,1' H )-ジオン | |
| その他の名前 2,2'-ビス(2,3-ジヒドロ-3-オキソインドリリデン)、インジゴチン | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol） |
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| ケムブル |
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| ケムスパイダー |
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| ECHAインフォカード | 100.006.898 |
PubChem CID |
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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CompToxダッシュボード（EPA） |
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| 不動産 | |
| C 16 H 10 N 2 O 2 | |
| モル質量 | 262.27 g/mol |
| 外観 | 濃い青色の結晶性粉末 |
| 密度 | 1.199 g/ cm³ |
| 融点 | 390～392 ℃（734～738 °F、663～665K ） |
| 沸点 | 分解する |
| 990 µg/L（25℃時） | |
| 関連化合物 | |
関連化合物 | インドキシルティリアンパープルインディカン |
 Y の検証( Y Nとは何ですか? )  インフォボックス参照 | |
インディゴ染料は、独特の青色を持つ有機化合物です。インディゴは、インディゴフェラ属の植物、特にインディゴフェラ・ティンクトリアの葉から得られる天然染料です。染料を含むインディゴフェラ属の植物は、かつては世界中に広く分布していました。青色の着色料は比較的希少です。インディゴは不溶性であるため、顔料（CIピグメントブルー66、CI）とも呼ばれます。[ 1 ]
今日生産されているインディゴ染料のほとんどは合成染料で、2023年時点で年間約8万トンを占めています。[ 2 ]デニム生地やブルージーンズの製造に最もよく使われており、その特性によりストーンウォッシュやアシッドウォッシュなどの効果を素早く適用できます。
インディゴの主な用途は綿糸の染色で、主にブルージーンズに適したデニム生地の製造に使用されます。平均して、ブルージーンズ1本を染色するには3～12グラム（0.11～0.42オンス）の染料が必要です。羊毛や絹の染色には、より少量が使用されます。
インディゴが広く使われた理由の一つは、その色落ちしにくい性質によるもので、繊維に効果的に結合し、さまざまな色合いを生み出す繰り返し染色工程を可能にするからである。[ 3 ]
インディゴカルミン（インディゴとも呼ばれる）は、インディゴの誘導体であり、着色料としても使用されます。年間約2万トンが生産され、これも主にブルージーンズの製造に使用されます。[ 1 ]
インディゴはエジプト[ 4 ]、クルディスタン[ 5 ]、西アフリカ[ 6 ] [ 7 ]でも皮膚の染色に使用されています。
歴史を通じて様々な植物が藍を提供してきたが、天然の藍のほとんどは、熱帯地方、特にインド亜大陸原産のインディゴフェラ属の植物から得られてきた。アジアで商業的に最も広く用いられた藍種は、真正インディゴ（ Indigofera tinctoria、別名I. sumatrana ）であった。日本の琉球諸島や台湾など、比較的寒冷な亜熱帯地域では、ストロビランテス・クシア（Strobilanthes cusia ）が代替種としてよく用いられている。
南からインディゴフェラ属の植物が導入されるまで、東アジアではイタドリ（イタドリ）が最も重要な青色染料でしたが、平均的なインディゴの収穫量よりも染料の生産量が少なく、より経済的なインディゴフェラ・ティンクトリアにすぐに取って代わられました。中央アメリカと南アメリカでは、アニルとしても知られるインディゴフェラ・スフルティコサが栽培され、インドでは、ナタールインディゴとして知られるインディゴフェラ・アレクタが重要な種でした。ヨーロッパでは、一般的にウォードとして知られるイサティス・ティンクトリアが、インディゴと同じ染色成分を含む青色の布地の染色に使用され、インディゴとも呼ばれていました。
いくつかの植物にはインディゴが含まれており、大気中の酸素などの酸化源に触れると反応してインディゴ染料を生成します。しかし、これらの植物に含まれるインディゴの濃度は比較的低いため、扱いが難しく、植物に含まれる他の染料物質によって色が容易に汚染され、一般的に緑がかった色合いになります。
インディゴの前駆体は、アミノ酸トリプトファンの無色で水溶性の誘導体であるインジカンであり、インディゴフェラの葉にはこの化合物が0.2～0.8%も含まれています。切り取った葉を桶に入れて浸すと、インジカンが加水分解されてβ-D-グルコースとインドキシルが放出されます。インドキシルは混合物中で二量体化し、12～15時間の発酵後に黄色の水溶性ロイコインディゴが生成されます。その後、空気にさらすと青色の水不溶性インディゴ染料が生成されます。[ 8 ] [ 9 ]染料は発酵した葉の溶液から酸化によって沈殿しますが、苛性ソーダなどの強塩基と混合した場合にも沈殿することがあります[ 10 ]。固形物を濾過し、ケーキ状に圧縮し、乾燥させて粉末にします。この粉末を他のさまざまな物質と混合して、さまざまな色合いの青や紫を作り出します。
天然のインディゴの原料には軟体動物も含まれており、ムレックス属の巻貝はインディゴと6,6'-ジブロモインディゴ（赤色）の混合物を生成し、これらが混ざり合ってティリアンパープルとして知られる様々な紫色を生み出します。染色工程の一部で光に当たると、ジブロモインディゴがインディゴに変化し、ロイヤルブルー、ヒヤシンスパープル、またはテケレットとして知られる青色になります。
経済的に重要なことから、インディゴは多くの方法で製造されてきた。バイエル・ドリューゼンによるインディゴ合成は1882年に遡る。これは、o-ニトロベンズアルデヒドとアセトンのアルドール縮合、それに続く環化と酸化的二量化によってインディゴを得るものである。この方法は、実験室規模でインディゴとその多くの誘導体を得るのに非常に有用であったが、工業規模の合成には実用的ではないことが判明した。ヨハネス・プフレーガー[ 11 ]とカール・ホイマンは最終的に、水銀を触媒として用いることでアニリンから工業規模での大量生産合成法を考案した。この方法は、カール・ホイマンがチューリッヒで温度計が壊れた事故によって発見されたものである[ 12 ] 。
商業的に実用化された最初のインディゴ製造法は、1901年にプフレーガーによって考案されたとされています。この方法では、N-フェニルグリシンを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、およびナトリウムアミドの溶融混合物で処理します。この非常に敏感な溶融物からインドキシルが生成され、これが空気中で酸化されてインディゴになります。この方法のバリエーションは今日でも使用されています。インディゴへの別の実行可能な方法は、1897年にヒューマンによって考案されたとされています。これは、 N- (2-カルボキシフェニル)グリシンを不活性雰囲気中で水酸化ナトリウムとともに200 ℃(392 °F)に加熱するものです。この方法はプフレーガーの方法よりも簡単ですが、前駆体はより高価です。インドキシル-2-カルボン酸が生成されます。この物質は容易に脱炭酸してインドキシルを生成し、これが空気中で酸化されてインディゴになります。[ 1 ]インディゴ染料の調製は、大学の実験授業でオリジナルのバイヤー・ドリューセン法に従って行われている。[ 13 ]
6,000年前のものとされる、既知の中で最も古い藍染めの布は、ペルーのワカ・プリエタで発見された。 [ 14 ]インド、中国、日本、東南アジア諸国など多くのアジア諸国では、何世紀にもわたって藍を染料（特に絹の染料）として使用してきた。この染料は、メソポタミア、エジプト、イギリス、メソアメリカ、ペルー、イラン、西アフリカの古代文明でも知られていた。インドでは藍が栽培されており、インドは藍の生産と加工の最も初期の主要中心地でもあった。[ 15 ]インディゴフェラ・ティンクトリア種はインドで栽培化された。[ 15 ]染料として使用される藍は、ギリシャ人やローマ人に伝わり、そこで高級品として重宝された。[ 15 ]
メソポタミアでは、紀元前7世紀の新バビロニア楔形文字粘土板に羊毛の染色方法が記されており、布を繰り返し浸して風に当てることでラピスラズリ色の羊毛（ウクナトゥ）が作られる。 [ 16 ]インディゴは恐らくインドから輸入されたものだろう。ローマ人はインディゴを絵画の顔料として、また薬や化粧品の目的で使用した。それはアラブ商人がインドから地中海に持ち込んだ高級品だった。
インドは、ギリシャ・ローマ時代からヨーロッパへのインディゴの主要供給国でした。インドとインディゴの関連性は、染料を表すギリシャ語のindikón ( Ἰνδικόν、インドの) に反映されています。[ 16 ]ローマ人はこの用語をラテン語のindicumに変え、それがイタリア語の方言を経て、最終的に英語の indigo という単語になりました。
ベンガル地方では、1859年に藍栽培農家がヨーロッパの商人やプランテーション経営者による搾取的な労働条件に反発し、藍の反乱を起こした。これは「藍の反乱」として知られるようになった。インドの劇作家ディナバンドゥ・ミトラによるベンガル語の戯曲『ニル・ダルパン』は、この反乱を脚色した作品である。
19世紀のインディゴの需要は、1897年に7,000 km 2 (2,700 sq mi)が主にインドでインディカン生産植物の栽培に充てられていたという事実からもわかる。比較すると、ルクセンブルクの国土面積は2,586 km 2 (998 sq mi)である。[ 1 ]
ヨーロッパでは、中世を通じて藍は希少な商品であり続けました。代わりに、ホソバタイセイ（Isatis tinctoria）から抽出される化学的に同一の染料が使用されました。15世紀後半、ポルトガルの探検家ヴァスコ・ダ・ガマがインドへの航路を発見しました。これにより、インド、香料諸島、中国、日本との直接貿易が確立されました。輸入業者は、ペルシャ、レバント、ギリシャの仲介業者が課す高額な関税や、それまで使用されていた長く危険な陸路を回避できるようになりました。その結果、ヨーロッパにおける藍の輸入と使用は大幅に増加しました。アジアからヨーロッパに運ばれてきた藍の多くは、ポルトガル、オランダ、イギリスの港を経由して到着しました。多くのヨーロッパ列強は、熱帯気候の地域に藍農園を設立しました。スペインは中央アメリカと南アメリカの植民地から染料を輸入し、ハイチとジャマイカでは主要な作物となり、その労働の大部分またはすべては奴隷にされたアフリカ人やアフリカ系アメリカ人によって行われました。インディゴのプランテーションはバージン諸島でも盛んだった。しかし、フランスとドイツは16世紀に地元のウォード染料産業を保護するために輸入インディゴを禁止した。中央ヨーロッパでは、インディゴ防染は数世紀にわたる技術であり、ユネスコの無形文化遺産として認められている。[ 17 ]
ニュートンは、 1675年の『Lectiones Opticae』における虹の改訂版の説明の中で、当初命名した5つの原色に加えて新たに加えた2つの原色のうちの1つを「インディゴ」と表現した。 [ 18 ]
交易品としての価値が高かったため、藍はしばしば青い金と呼ばれた。[ 19 ]
イスラム教の初期の頃、キリスト教徒は識別のため青いターバンやマントを着用することが求められていました。キリスト教徒が多数を占め、何世代にもわたってその状態が続いたエジプトでは、これが青色の染料、特にインディゴの需要を高めました。10世紀から16世紀にかけて、識別用の服装に関する規制は緩和されましたが、インディゴはエジプト経済において重要な位置を占め続けました。豊富で安価だったため、キリスト教的な意味合いを失い、人々の衣服の色となりました。この状態は19世紀まで続きました。イギリスは綿花栽培を奨励するため、インディゴを栽培する農民に課税し、綿花栽培のために水の使用を制限しました。これは、インディゴ染めに人気のあった地元の繊維である亜麻にも影響を与えました。これに加えて、イギリスから安価な黒綿織物が輸入されたことで、20世紀初頭にはエジプトの女性の衣服において青色は人気を失いました。エジプトの男性はしばらくの間インディゴを着用し続けましたが、染料全体の人気も徐々に低下していきました。[ 20 ]青は喪の色でもあり、喪に服している女性は死後1週間と定期的な墓参りの間、顔、腕、手を青く染めた。また、女性たちの嘆きに合わせて、青い布を身に着けたり振り回したりした。[ 4 ]
西アフリカ全域で、インディゴは数世紀にわたる織物伝統の基盤でした。サハラ砂漠のトゥアレグ族の遊牧民からカメルーンまで、インディゴで染めた衣服は富の象徴でした。ほとんどの地域で女性が布を染めており、ナイジェリアのヨルバ族とマリのマンディンカ族は特にその技術でよく知られています。ハウサ族の男性染め職人の間では、共同の染料ピットで働くことが古代都市カノの富の基盤であり、彼らは今日でも同じピットで仕事をしているのを見ることができます。[ 21 ]トゥアレグ族は、伝統的なローブやターバンの布に含まれるインディゴ顔料が肌を濃い青色に染めることから、「青い人々」と呼ばれることもあります。 [ 22 ]
パレスチナとイランも歴史的に大量のインディゴを生産していた。[ 20 ]パレスチナでは、少なくとも17世紀以来、インディゴは主要産業であった。インディゴは、南部の女性のドレス、ガリラヤのコート、あらゆる場所のズボン、男性のマントの染色に使われた。イギリスの植民地主義により、同様の青から黒への変化が起こったが、合成染料の形で青が伝統的なパレスチナのドレスに今でもよく見られる。未亡人は他の色を隠すためにインディゴでドレスを染め、青いベールとベルトを身につけた。青は未婚の少女とも関連付けられており、彼女たちのドレスには青の刺繍が施されていた。[ 23 ]
日本では、江戸時代に藍が特に重要になった。これは、繊維産業の発展[ 24 ]と、庶民が絹を着ることが禁じられていたため[ 25 ]、綿の栽培が増加し、その結果、綿を染めることができる数少ない物質の1つである藍の栽培が増加したことによるものである[ 26 ] 。
北アメリカでは、インディゴはエリザ・ルーカスによって植民地時代のサウスカロライナに持ち込まれ、そこで（米に次いで）植民地で2番目に重要な換金作物となった。[ 27 ]主要な輸出作物として、インディゴはそこでプランテーション奴隷制を支えた。[ 28 ] 1755年の5月と6月のジェントルマンズ・マガジンには、サウスカロライナのプランテーション所有者チャールズ・ウッドメイソンによるインディゴ栽培の詳細な説明が掲載され、必要な設備の図面と、そのような事業を開始するための予算案が添えられていた。これは後に書籍として出版された。[ 29 ] [ 30 ] 1775年までに、サウスカロライナでのインディゴ生産量は1,222,000ポンドを超えた。[ 31 ]ベンジャミン・フランクリンが1776年11月にフランスへ航海し、アメリカ独立戦争へのフランスの支援を求めた際、レプライザル号には35樽のインディゴが積まれており、その売却益は戦争資金に充てられる予定だった。[ 32 ]植民地時代の北アメリカでは、商業的に重要な3種が見られる。在来種のI. carolinianaと、導入種のI. tinctoriaおよびI. suffruticosaである。[ 33 ]
英国では、1878年にエドワード・シュンクがマンチェスター文学哲学協会に「タデ科植物やその他の植物から得られる藍、例えば青色」（1878年4月16日）を発表した際、天然インディゴの構造はまだ研究中であった[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]。
1865年、ドイツの化学者アドルフ・フォン・バイヤーはインディゴの合成に取り組み始めた。彼は1878年に最初のインディゴ合成（イサチンから）を、1880年に2番目の合成（2-ニトロベンズアルデヒドから）を記述した。（バイヤーが最終的にインディゴの構造を決定したのは1883年のことだった。[ 37 ]）インディゴの合成は依然として実用的ではなかったため、バディシェ・アニリン・ウント・ソーダ・ファブリーク（BASF）とヘキストでは代替原料の探索が続けられた。1890年、ドイツのダルムシュタットのフリム博士は、苛性カリを用いてアセトアニリド誘導体からインディゴを合成する簡単な方法を発見した。この反応により、天然インディゴと化学的に同一の青色化合物が生成され、その反応と吸収スペクトルによって同定された。この時期に科学雑誌に掲載された独立した染料合成実験の発表は、合成インディゴの製造がBASFの市場投入成功よりずっと前から工業化学において広く追求されていた目標であったことを示している。[ 38 ] 1897年までに、BASFは天然植物生産に代わる経済的に実行可能な合成プロセスを開発していた。それ以前の植物ベースの生産を置き換える試みは工業規模では効果がなかった。[ 39 ]ヨハネス・プフレーガー[ 11 ]とカール・ホイマンは最終的に工業的な大量生産合成を考案した。[ 12 ]
容易に入手できるアニリンからN-(2-カルボキシフェニル)グリシンを合成することで、新たな経済的に魅力的な経路が生まれた。BASFは商業的に実現可能な製造プロセスを開発し、1897年には実用化されていた。当時、植物由来のインディゴは19,000トン生産されていた。この生産量は1914年には1,000トンにまで減少し、その後も減少を続けた。2011年までに、合成インディゴは世界中で50,000トン生産されるようになった。[ 40 ]
インディゴは水に溶けないため、扱いが難しい染料です。水に溶かすには化学変化（還元）を経る必要があります。還元によってインディゴは「白インディゴ」（ロイコインディゴ）に変化します。染料液に浸した布を取り出すと、白インディゴは空気中の酸素とすぐに結合し、不溶性の濃いインディゴに戻ります。16世紀にヨーロッパで広く普及し始めた頃、ヨーロッパの染色業者や印刷業者は、この独特な性質のためにインディゴの扱いに苦労しました。また、毒性物質を含むものも含め、いくつかの化学処理が必要で、作業員が怪我をする可能性も多かったのです。19世紀、イギリスの詩人ウィリアム・ワーズワースは、自伝的詩『プレリュード』の中で、故郷コッカーマスのインディゴ染め労働者の窮状に言及しています。彼らの過酷な労働環境と、彼らに対する共感について、ワーズワースは次のように書いています。
疑いなく、私はその時、命を落とした者たちと手を組んだだろう。おそらく私も命を落としたのだろう。 哀れな、誤解され、当惑した供物として。 あの青粉を吸う裸の魂たちには知られずに。
ヨーロッパで用いられていた、産業革命以前の藍染めの方法の一つは、アンモニアを含む古くなった尿に藍を溶かすというものでした。より便利な還元剤としては亜鉛が用いられます。日本で用いられていたもう一つの産業革命以前の方法は、好熱性嫌気性細菌の培養液を加熱した槽に藍を溶かすというものでした。こうした細菌の中には、代謝産物として水素を生成する種があり、これが不溶性の藍を可溶性の藍染めに変換するのです。このような槽で染められた布は、絞り染め、絣染め、型染め、筒描きといった技法で装飾されました。これらの技法で染められた衣服や旗の例は、葛飾北斎をはじめとする多くの画家の作品に見ることができます。
18世紀にイギリスでインディゴを直接塗布する2つの異なる方法が開発され、19世紀まで広く用いられた。最初の方法は、鉛筆や筆で塗布されることが多かったため「ペンシルブルー」と呼ばれ、濃い色合いを出すことができた。インディゴ染料液に三硫化ヒ素と増粘剤が加えられた。ヒ素化合物はインディゴの酸化を遅らせ、染料を布地に塗布するのに十分な時間を与えた。
2つ目の方法は、中国の青と白の磁器に似ていることから「チャイナブルー」と呼ばれていました。この方法では、藍染め液を直接使うのではなく、不溶性の藍を布地にプリントしました。その後、硫酸鉄(II)の溶液に浸漬し、その都度空気酸化させることで藍を還元しました。チャイナブルーの製法では鮮明な模様を描くことができましたが、鉛筆染めのような濃い色合いを出すことはできませんでした。
1880年頃、「グルコース法」が開発された。これにより、インディゴを布地に直接プリントすることが可能になり、チャイナブルー法では実現できなかった、安価で濃いインディゴプリントを生産できるようになった。
2004年以降、凍結乾燥インディゴ、またはインスタントインディゴが入手可能になった。この方法では、インディゴはすでに還元され、その後凍結乾燥されて結晶になっている。結晶を温水に加えて染色液を作る。通常のインディゴ染色液と同様に、酸素が混入しないように注意する必要がある。凍結乾燥インディゴは使い方が簡単で、結晶は湿気にさらされない限り無期限に保存できる。[ 41 ]
インディゴ染料は、 390～392 ℃（734～738 °F）で昇華する濃青色の結晶性粉末です。水、アルコール、エーテルには溶けませんが、DMSO、クロロホルム、ニトロベンゼン、濃硫酸には溶けます。インディゴの化学式はC 16 H 10 N 2 O 2です。
この分子はスペクトルのオレンジ色の部分を吸収します（λmax = 613 nm ）。[ 42 ]この化合物の濃い色は、二重結合の共役によるものです。つまり、分子内の二重結合は隣接しており、分子は平面です。インディゴホワイトでは、分子が非平面であるため、共役が中断されます。
インディゴのベンゼン環は、さまざまな関連染料を与えるように修飾することができます。2つの NH 基が S 原子に置き換えられたチオインディゴは、濃い赤色です。チリアンパープルは、地中海によく見られる巻貝が分泌するくすんだ紫色の染料です。古代には非常に高く評価されていました。1909 年に、その構造は6,6'-ジブロモインジゴ(赤) であることが示されました。6-ブロモインジゴ (紫) も成分です。[ 43 ]商業ベースで生産されたことはありません。しかし、関連するチバブルー(5,7,5',7'-テトラブロモインジゴ) は商業的に価値があります。
インジゴとその誘導体は分子内および分子間水素結合を有しており、有機溶媒への溶解度が非常に低い。分子間結合を抑制するtBOC基などの一時的な保護基を用いることで溶解性を高めることができる。[ 44 ] tBOCインジゴを加熱すると、効率的な熱脱保護と元の水素結合色素の再生が起こる。
硫酸処理により、インディゴはインジゴカルミン（スルホン化インディゴ）と呼ばれる青緑色の誘導体に変換されます。これは18世紀半ばに入手可能になりました。FD &Cブルー2号として食品、医薬品、化粧品の着色料として使用されています。[ 45 ]
インディゴとその誘導体の一部は、真空蒸着により薄膜として成膜すると両極性有機半導体であることが知られている。 [ 46 ]
インディゴは経口毒性が低く、哺乳類におけるLD50は5g /kg（総質量の0.5%）である。[ 1 ] 2009年には、レソトのブルージーンズ製造業者の下流で大量の青色染料が流出したことが報告された。[ 47 ]
この化合物はアリール炭化水素受容体の作動薬として作用することがわかっている。[ 48 ]
インディゴは、高価でコンパクトで長持ちする理想的な交易品であったため、「青い金」と呼ばれることが多かった。
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