과거에는 유기 합성 화학을 염료 화학이라고 하였는데 이는 방향족 탄화수소를 기초로 아닐린 염료 등을 합성한 것으로부터 시작되었기 때문이다. 이러한 방향족 탄화수소인 벤젠, 톨루엔, 나프탈렌, 안트라센 등의 화합물은 비교적 최근까지 석탄 건류 생성물인 콜타르에서 분리되었다. 현재는 석유를 분해하여 제조하는 경우가 많지만, 과거에는 점결성 역청탄을 1000℃ 정도의 높은 온도에서 건류하여 코크스를 제조할 때 석탄 가스와 함께 휘발분으로 분리되는 콜타르에서 얻었다.
제철을 위하여 석탄을 고온 건류할 때나오는 부산물인 콜타르는 거의 이용하지 않았으나 19세기 중반에 케쿨레가 방향족의 특성인 벤젠의 고리 모양 구조를 발견하면서 유기 합성 화학의 길이 열렸다. 그리고 퍼킨이 아닐린 염료인 모베인 합성에 성공하여 벤젠 유도체로서의 유기 염료, 의약품, 그리고 폭약 등의 유기 합성 화학 공업이 시작되었다.
영국의 화학자인 퍼킨은 독일에서 호프만의 조수로 콜타르 성분에 대한 연구를 돕고 있었다. 1856년에 퍼킨은 아닐린과 중크롬산 칼륨을 혼합하면 혼합액에 보라색으로 빛나는 물질이 생긴다는 사실을 발견하였다. 그 물질을 알코올에 녹였더니 아름다운 보라색의 액체가 되었다. 퍼킨은 이 액체를 염료로 사용할 수 있으리라는 생각에 스콜틀랜드의 염료업자에게 견본을 보내 비단의 염료로서 사용할 수 있다는 사실을 알게 되었다. 여기서부터 합성 염료와 유기 합성 화학이 발달하기 시작하였다.
아닐린 유도체에서 염료를 얻는 방법은 스승인 호프만의 관심을 끌어 벤젠, 톨루엔, 페놀 등과 같은 콜타르에 포함된 방향족 화합물로부터 여러가지 의약품과 염료를 만들어 내게 되었다. 해열제인 아세트아닐리드, 적색의 염료인 알리자린, 남색의 인디고, 황색 염료이며 폭발물로도 쓰이는 피크르산인 트리니트로페놀 등이 만들어져 유기 합성 분야가 개척되기 시작하였다.
제철용 코크스를 만들기 위하여 점결성 역청탄을 고온 건류할 때 발생하는 공해 물질인 콜타르는 이렇게하여 매우 중요한 방향족 원료로 자리 잡았다. 하지만 이것은 석탄의 분자량이큰 방향족 화합물이어서가 아니다. 목재의 탄수화물이 땅 속에서 석탄이 되는 과정에서는 방향족화가 일어나지는 않는다. 따라서 액체 연료와 목탄 대용 연료인 콜라이트를 만들어 500℃ 정도로 저온 건류하여 생성되는 휘발분인 액체 탄화수소에는 벤젠 등이 들어 있지 않다. 지방족 가솔린 성분 등을 1000℃ 정도로 고온 건류하면 비로소 타르 성분은 방향족 액체가 된다. 여기에서 저온 건류로 생긴 저온 타르를 제거한 다음 1000℃ 정도에서 가열하면 모두 벤젠과 같은 방향족으로 변한다. 즉 고리 모양 화합물이 된 쪽은 에너지 준위가 낮고 안정적이므로 온도로 자극을 하면 사슬 모양의 화합물인 방향족이 되는 것이다.
코크스로에서 나온 콜타르는 벤젠, 톨루엔, 나프탈렌, 안트라센과 같은 방향족 탄화수소와 페놀, 크레졸과 같은 방향족 알코올인 페놀류 등의 원료로 예전에 염료 화학이라고 하였던 유기 합성 화학에 반드시 필요한 물질이었다. 그러나 콜타르에서 얻을 수 있는 방향족 화합물의 양은 그다지 많지 않아 오늘날에는 그것들을 대부분 석유로부터 합성하고 있다. 제철용으로 코크스를 이용하는 한 콜타르는 석탄의 건류에 의하여 만들어지게 될 것이다. 그러나 오늘날에는 염료와 의약품 뿐만이 아니라 나일론을 비롯한 합성 섬유, 플라스틱, 건축재 등으로 점차 용도가 확대되어 석탄 건류만으로는 합성 원료의 수요를 충족시킬 수 없게 되었다. 따라서 방향족 탄화수소인 벤젠, 톨루엔과 크실렌은 모두 석유 호학 공업에서 생산하게 되었다.
석탄 건류에서 나오는 벤젠, 톨루엔, 크실렌의 양을 건류 점결탄 톤당 kg으로 환산하면 벤젠 2~8, 톨루엔 0.5~2, 크실렌 0.1~0.5이다. 페놀을 원료로 하는 나일론 66이 개발되었던 1938년에는 '석탄과 공기와 물로 만들어진 실' 이라는 문구로 선전되었다. 그러나 현재는 페놀을 비롯한 방향족 화합물을 석유 화학 공업에서 생산하고 있기 때문에 이와 같은 표현을 하지 않는다.
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