Adolf von Baeyer wurde 1835 in Berlin geboren. Zunächst studierte er in seiner Heimatstadt Mathematik und Physik. Später entschied sich Baeyer für die experimentelle Chemie und ging 1856 nach Heidelberg zu Robert Bunsen. Da sein Interesse jedoch der reinen organischen Chemie galt, wechselte er 1857 in das Privatlabor von Friedrich August Kekulé. Nachdem er in Berlin 1858 seine Promotion über Arsenmethylverbindungen abgeschlossen hatte, folgte er im gleichen Jahr Kekulé an die Universität nach Gent. Nach erfolgter Habilitation über seine Studien zur Harnsäure 1860, ging er nach Berlin an das dortige Gewerbeinstitut. In den Berliner Jahren von 1860 bis 1872 wurden die Grundlagen der wichtigsten Arbeiten gelegt, die später zum Nobelpreis führten. Von 1872 bis 1875 ging er als Ordinarius an die Universität in Straßburg und anschließend als Nachfolger des verstorbenen Justus von Liebig nach München.

Von Baeyer erhielt zahlreiche Auszeichnungen, darunter die Davy-Medaille 1881, verliehen von der Royal Society in London und 1903 die erstmals von der Deutschen Chemischen Gesellschaft verliehene Liebig-Denkmünze. Außerdem wurde er zu seinem 50. Geburtstag 1885 im Königreich Bayern in den Adelsstand erhoben^[2-5].

Neben den zahlreichen von Baeyer entdeckten Substanzen wie Barbitursäure (1863)^[6], verschiedenen hydroaromatischen Verbindungen (ab 1866), den Phthaleinen (ab 1869), Indigo (1870) und Fluorescein (1871) gehört auch ein neues Doppel-Salz aus Kupfer, das er bereits im Alter von zwölf Jahren fand.
Unter seinen vielen Schülern sind auch so bekannte Namen wie Hermann Emil Fischer (Nobelpreis für Chemie 1902) und Richard Willstätter (Nobelpreis für Chemie 1915).

Die Synthesen des Indigos

Indigo, das auch als "König der Farbstoffe" bezeichnet wird, ist ein aus Pflanzen gewonnener blauer Farbstoff und zählt zu den ältesten und wichtigsten pflanzlichen Farbstoffen; er wurde bereits im Altertum beschrieben (Plinius d. Ä.^[7]). Er kommt natürlich in Blättern und Stengeln einiger Indigofera-Arten vor, insbesondere im in Indien beheimateteten Indigostrauch (Indigofera tinctoria, Fabaceae), der von den natürlichen Quellen den höchsten Indigogehalt aufweist. Weiteres Vorkommen ist der Färberknöterich (Polygonum tinctorium, Polygonaceae), der heute noch in Japan angebaut und zum Färben verwendet wird, und der früher in Europa kultivierte Färberwaid (Isatis tinctoria, Brassicaceae), der aus den Steppengebieten um den Kaukasus stammte. Der Färberwaid wurde bis zum ausgehenden Mittelalter in Europa zum Färben von Stoffen verwendet, konnte jedoch später dem aus Indigofera gewonnenen Indigo keine Konkurrenz machen, weil der Gehalt viel zu gering war^[8].

Baeyer forschte viele Jahre am Indigo, versuchte Indigo synthetisch herzustellen und dessen Konstitution aufzuklären. Das Interesse an und die Forschung mit dem Indigo begann bei Baeyer schon sehr früh. Er hatte bereits als Dreizehnjähriger ein Stück Indigo gekauft, mit dem Geld, das er zum Geburtstag bekommen hatte; daraus synthetisierte er mit Hilfe eines Lehrbuchs (Wöhlers "Grundriss der organischen Chemie") Isatin^[5].
Im Jahr 1870 gelang es Baeyer zum ersten Mal, Indigo synthetisch herzustellen; aus Isatin, über Isatinchlorid, gelangte er zum Indigo^[9]. (Figur 1)

Figur 1: Indigoherstellung aus Isatin ^[9]

Da Isatin teuer war, suchte Baeyer nach einer günstigeren Methode und der Möglichkeit einer wirtschaftlichen Verwertung, um aus leicht zugänglichen Quellen Indigo zu gewinnen. Schließlich gelang ihm 1878 die Synthese aus Phenylessigsäure über Oxindol zum Isatin (Figur 2); dann weiter vom Isatin wie oben^{[10, 11]}.

Figur 2: Darstellung des Isatins aus Phenylessigsäure ^{[10, 11]}

Synthese aus Zimtsäure

Von Baeyer suchte weitere Möglichkeiten der Synthese und fand 1880 eine Methode, um aus Zimtsäure über Orthonitrozimtsäure zu Indigo zu kommen; Baeyer sah die Möglichkeit einer potentiellen industriellen Verwertung - wegen der billigen Ausgangsmaterialien -, weswegen er sie zum Patent anmeldete DE 11857 A ^[12].

Figur 3: Synthese von Indigo aus Zimtsäure^[12] (aus DE 11857 A )

Dieses Patent verkaufte Baeyer an die Badische Anilin- und Soda-Fabrik (heute BASF).

Synthese aus Orthonitrobenzaldehyd

Bayer entwickelte 1882 mit seinem Mitarbeiter Viggo Drewsen noch ein weiteres Verfahren, dass er allerdings nicht selbst zum Patent anmeldete, sondern an die Badische Anilin- und Sodafabrik abtrat (DE 19 768 A sowie^[13])

Figur 4: Synthese von Indigo aus Orthonitrobenzaldehyd und Aceton^[13] (aus DE 19 768 A)

Weitere Synthesen

Da zu dieser Zeit Stoffe, die auf chemischem Wege hergestellt werden, noch nicht geschützt werden konnten, weil ein Stoffschutz für chemische Erzeugnisse bestand, konnten nur Herstellungsverfahren geschützt werden^[14]; deshalb existieren zahlreiche Patente, um Indigo auf verschiedene Art und Weise herzustellen.

Es ist bemerkenswert, dass der Chemiekonzern BASF viel Geld in die Herstellung von Indigo auf Basis der Baeyerschen Arbeiten investiert hat. Die Herstellung war jedoch zu teuer, um damit eine Konkurrenz zum natürlichen Indigo zu sein. Es dauerte noch einmal acht Jahre, bis schließlich eine Synthese für ein wettbewerbsfähiges Indigo gefunden wurde, die auf den Arbeiten von Karl Heumann beruhen^[15-18].

Patentdokumente zu Adolf von Baeyer

Publikationsnummer	Jahr	Titel
DE 11857 A	1880	Darstellung von Derivaten der Orthonitrozimmtsäure, den Homologen und Substitutionsprodukten dieser Derivate und Umwandlung derselben in Indigoblau und verwandte Farbstoffe
US 227 470 A	1880	Manufacture of artificial indigo
DE 15743 A	1881	Verfahren zur Darstellung von Paranitrobenzaldehyd
US 240 360 A	1881	Dyeing fabrics with artificial indigo-blue
US 251 501 A	1881	Manufacture of soluble derivatives of indigo-blue
US 251 671 A	1881	Preparation of new material for the manufacture of artificial indigo

Quellen:

^[1] http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Adolf_von_Baeyer_(1905).jpg&filetimestamp¬=20120202124518 [recherchiert am: 19.06.2012]

^[2] KLEMM, Friedrich, "Baeyer, Adolf Johann Friedrich Wilhelm Ritter von", in: Neue Deutsche Biographie 1 (1953), S. 534-536 [Onlinefassung]; URL: http://www.deutsche-biographie.de/pnd118646346.html [recherchiert am: 19.06.2012]

^[3] MLA style "Adolf von Baeyer - Biography". Nobelprize.org. 22 May 2012 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1905/baeyer.html . [recherchiert am: 22.05.2012]

^[4] http://de.wikipedia.org/wiki/Adolf_von_Baeyer [recherchiert am: 04.07.2012]

^[5] HUISGEN, Rolf: Adolf von Baeyers wissenschaftliches Werk - ein Vermächtnis. In: Angewandte Chemie, 98(4), 1986, S. 297-311

^[6] Adolf BAEYER: "Untersuchungen über die Harnsäuregruppe". In: Justus Liebigs Annalen der Chemie 127(1), 1863, S. 1-27

^[7] VOLKE, Klaus: Chemisches bei Caesar. De bello Gallico. In: Chemie in unserer Zeit, 40(1), 2006, S. 20-31

^[8] SCHMIDT, Helmut: Indigo - 100 Jahre industrielle Synthese. In: Chemie in unserer Zeit, 31(3), 1997, S. 121-128

^[9] BAEYER, A. und EMMERLING, A.: Reduction des Isatins zu Indigblau. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 3(1), 1870, S. 514-517

^[10] BAEYER, Adolf: Synthese des Isatins und des Indigblaus. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 11(1), 1878, S. 1228-1229

^[11] BAEYER, Adolf: Synthese des Indigblaus. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 11(2), 1878, S. 1296-1297

^[12] BAEYER, Adolf: Über die Beziehungen der Zimmtsäure zu der Indigogruppe. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 13(2), 1880, S. 2254-2263

^[13] BAEYER, Adolf und and DREWSEN, Viggo: Darstellung von Indigblau aus Orthonitrobenzaldehyd. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 15(2), 1882, S. 2856-2864

^[14] Seit Inkrafttreten des ersten deutschen Patentgesetzes vom 25. Mai 1877 waren Arzneimittel bzw. chemische Stoffe allgemein lange Zeit von der Patentierung überhaupt ausgeschlossen. §1 Nr.2 PatG 1877 schloss "Erfindungen von Nahrungs-, Genuß- und Arzneimitteln, sowie von Stoffen, welche auf chemischem Wege hergestellt werden, soweit die Erfindungen nicht ein bestimmtes Verfahren zur Herstellung der Gegenstände betreffen" von der Patentierung aus.
Das Stoffschutzverbot wurde erst durch das Gesetz zur Änderung des Patentgesetzes, des Warenzeichengesetzes und weiterer Gesetze (sogenanntes "Vorab-Gesetz") vom 4. September 1967, in Kraft getreten am 1. Oktober 1968 (Bl. f. PMZ 1967, 234), aufgehoben.

^[15] HEUMANN, Karl: Neue Synthesen des Indigos und verwandter Farbstoffe. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 23(2), 1890, S. 3043-3045

^[16] DE 54 626 A

^[17] HEUMANN, Karl: Neue Synthesen des Indigos und verwandter Farbstoffe. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 23(2), 1890, S. 3431-3435

^[18] DE 56 273 A

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