紫色染料一次意外敞开一个时代

来源：欧宝体育网页版           发布日期：2022-08-08 03:39:05     |     浏览次数：184

　　关于有机组成，咱们讲一个风趣的故事：人类第一个组成染料——紫色（苯胺紫 mauveine），来自一个意外的发现。

　　1856 年，18 岁英国青年威廉 · 珀金（William Henry Perkin）在他家中粗陋的试验室里企图从煤焦油中组成奎宁。那个时代奎宁是医治疟疾的仅有办法，价格高得离谱，由于它要靠研磨热带区域的金鸡纳树的树皮而来（所以也叫金鸡纳霜）。

　　另一方面，煤焦油很廉价。煤气点亮了维多利亚的夜生活，煤焦油便是煤气的副产物（冷常识：煤焦油是一级致癌物，但相同也作为药物成分运用）。那时候的一般做法是将剩余的煤焦油倒入邻近河流。伦敦皇家化学院的德国化学家冯 · 霍夫曼（August Wilhelm von Hofmann）对煤焦油研讨颇深，这也是他最闻名的作业之一。冯 · 霍夫曼知道煤焦油中含有碳、氢和氮等元素，对氨基化合物的组成有很大潜力。奎宁是一种碱性胺（含有氨基），冯 · 霍夫曼估测能够通过两个萘胺分子和一个水分子结合而成，而且冯 · 霍夫曼其时现已从煤焦油中提取组成出了不少胺类物质。

　　作为冯 · 霍夫曼的帮手，珀金期望能让教师对自己刮目相看，他就想自己试试能不能人工组成奎宁。他失利了。

　　在测验组成奎宁的试验中，珀金用重铬酸钾氧化煤焦油中提取的苯胺，成果烧瓶里留下了一层黑色粘稠物质，奎宁应该是无色的。珀金拿酒精清洗，成果看到烧瓶里呈现美丽的紫色溶液。他认识到了这一定是发生了某种化学反响，但他的方针仍是奎宁。后来的试验发现，这种紫色溶液很简单染在衣服布料上，而且不简单清洗，他记录下这种紫色能 能反抗大气、光线和番笕的作用 。

　　实际上，紫色溶液的要害成分是苯胺紫（Mauveine），也便是国际上第一款组成染料诞生了。这是一次朴实的意外发现，不只意图不同，而且后来他发现苯胺现已被甲苯胺污染了，两种物质一同被氧化后才会发生紫色物质。

　　珀金很快申请了专利，而且立刻让其父亲出资，与兄弟一同开办工厂将染料商业化。这种特别的商业脑筋也不是随便发生的，珀金的住地点制造业会集的区域，他家周围就有纺织印染车间。他看到了紫色衣服在 19 世纪 50 时代风行。爱美的女士痴迷于这个美丽的色彩，拿破仑三世的妻子欧仁妮皇后由于穿戴紫色丝绸连衣裙而成为时髦潮流的引领者。铂金也把这个色彩的称号改为法语 Mauve，本意是指紫色小花锦葵。1857 年 5 月，珀金一位生意同伴写信恭喜他说， 你的色彩，在最有权势的女人集体中掀起了一股热潮。 时髦风潮的降临，也要靠苯胺紫的另一大特色：廉价。

　　更重要的是，珀金的作业为有机化学工业奠定了根底。这种与富有相生的色彩不只仅来到百姓家，人类更因而进入了五光十色的国际。由于有机化学工业从此开展起来，即便紫色不再盛行，但纺织染色完成了长足的前进。或许有时化工产品被认为有一些负面的意思，人们更喜爱天然的。但医药、炸药、塑料、化肥，等等，这些化工产品才是真实让咱们腾跃到现代社会的必需品。苯胺紫是第一种现在所称的偶氮染料，正是最早的化工产品之一。

　　珀金（右二）和他染料公司的搭档们，左 2 是他的兄弟。（一看就像亲兄弟，珀金其实在家排行老七。）丨图片来历：uk/mauve-mania/

　　实际上，苯胺紫是一个及其杂乱的混合物，1994 年科学家才清楚地剖析出了其间两个重要结构；2008 年时又发现了里边两个重要的发色团，总计化合物到达 12 个。

　　人们为了留念珀金的奉献，美国化学工业学会在 1906 年苯胺紫发现 50 周年时开端颁布珀金奖章（Perkin Medal），至今仍是化工范畴的最高荣誉，赞誉在 应用化学范畴立异，使商业开展有打破 的科学家。

　　不管中外，紫色均是帝王、皇室的色彩。比方北京故宫就称紫禁城，还有 紫台 （帝王所居）、 紫诏 （帝王诏令）的说法；紫气东来则是说有圣人来到，是吉利的预兆。而在西方，拜占庭帝国的统治者用紫色作为皇家色彩，皇后要在紫室中生子（我国神话中天帝住在紫宫），所以后来延伸出 born in purple 来表明身世名门。英国王室至今仍将紫色作为特别场合的礼仪色彩。

　　究其原因，是由于紫色的染料太过于稀疏。这个光谱中往常的色彩，在地球上却很难寻找天然染料。最早紫色的运用可能是岩画，科学家在新石器时代的窟窿中发现了人类用含锰的矿藏作画留下的紫色。公元前约 1500-1200 年，腓尼基人首要找到了天然的紫红色染料——称为泰尔紫或腓尼基紫（Tyrian purple，πορφύρα porph ú ra，指腓尼基的名城 Tyre），是从海螺里的软体动物（骨螺）中提取出来并加工而成的。近些年的考古依据显现，可能是希腊克里特岛的米诺斯人最早创造。但不管是谁创造，都不能改动天然紫色染料难以获取的现实。

　　古罗马天然哲学家、博物学家老普林尼在他的《天然史》中记载了制造工序，进程十分繁琐，会宣布恶臭（关于恶臭还有佐证，我国沿海区域也有骨螺，《韩非子》中记载齐桓公好服紫， 吾甚恶紫之臭 。）而且明显不能大规模出产——有学者核算，从 12000 只骨螺中才干出产 1.4 克染料，只够给衣服装点个边儿。这种色彩也因而成为了尊贵身份的标志。

　　现实上，珀金开端给他发现的色彩就称为 Tyrian purple，在公元四世纪时只要罗马皇帝才干穿这种色彩的衣服。在公元 301 年戴克里先（Diocletian）的《最高价格法则》（Edict on Maximum Prices）中记载，一磅用海螺染成的丝绸售价格高达 15 万古罗马第纳尔银币，有学者剖析，假如依照当今购买力核算这个价格相当于约 300 万美元。

　　相传古希腊神话的大力神赫拉科斯勒带着他的狗去找仙女求爱。他们走在沙滩上，狗咬破了一只海螺（图中是一个鹦鹉螺而非骨螺），嘴巴被染成了紫红色。仙女见状要求也染一件紫红色的长袍，便成了紫色燃料的来历。这幅图是艺术家彼得 · 保罗 · 鲁本斯（Peter Paul Rubens）的著作，画于 1636 年左右，现由普拉多博物馆保藏。丨图片来历：wiki

　　现代学者剖析得出，当地人选用的生物是来自于地中海区域的几种骨螺（旧称 Murex，现归归于 Muricidae 科），如染料骨螺（Bolinus brandaris），环带骨螺（Hexaplex trunculus），它们归于海洋腹足类动物。紫色的隐秘源于染料骨螺的黏性分泌物，通过氧化发生了 6,6 ’ - 二溴靛蓝，这是显现紫色的成分。

　　跟着时间推移，国际各地的聪明的人们找到了不同的紫色天然质料，比方地衣、胭脂虫、苔藓、黑莓等等，而且开展出了一些组成染料技能。到 19 世纪 50 时代，虽然不再那么稀有，紫色仍然是一种时髦色彩，其时的国际纺织之都英国的紫色染料来历是 Murexide（紫尿酸铵），以留念骨螺 Murex ——在张狂的屠戮往后，上文说到的那两种骨螺在西方简直灭绝了。英国人是从鸟粪中提取出来的，而且鸟粪仍是进口的。

　　19 世纪初德国大科学家、探险家亚历山大 · 冯 · 洪堡（Alexander von Humboldt）在秘鲁调查时发现了海鸟粪（Guano）的肥料价值——富含氮磷钾。枯燥的天然环境让这儿的鸟粪成了最好的。他把这一发现带回了欧洲，很快欧洲人知道了这个瑰宝。秘鲁也发现了商机，该国因鸟粪而光辉了一段时期。假如再扯远一点，鸟粪对 19 世纪中期的本钱扩张有重要影响，西班牙还为此输掉过战役。

　　至于为什么人们想到从鸟粪中提取出染料，这还不得不说到冯 · 霍夫曼的教师。冯 · 霍夫曼的教师尤斯蒂斯 · 冯 · 李比希（Justus von Liebig，化肥工业之父）和另一位德国化学家弗里德里希 · 维勒（Friedrich W ö hler，因人工组成尿素而闻名）在 1830 时代对尿素的研讨中得到了紫尿酸铵（他们并不是最早发现这一化合物的），而且发现它能够给羊毛染色。而他们原材料是蛇粪，染料也是他们对化肥研讨的一个副产品。

　　还有个小插曲能够一提，英国伦敦的皇家化学院（由李比希开端提议建成）对进口的鸟粪十分感兴趣，他们原本得到了农业方面的很多赞助，期望研讨以进步农业产值。但研讨人员并未得出什么有价值的信息，以至于陷入了经济危机，于 1853 年并入了皇家矿业学院，现为帝国理工学院的化学系。

　　当海鸟粪开端连绵不断进口到欧洲，关于农业、纺织、时髦就发生了改变。法国的出产商从海鸟粪中置备了紫色染料，随后英国、德国也开端很多运用紫尿酸铵染色。不过这种染料在污染严峻的伦敦作用并不好，与硫反响后很简单褪色。珀金苯胺紫的作用好更廉价，敏捷打破了独占。之后，在色彩方面的探究，让人们穿上了苯胺红（aniine red）、苯胺蓝（aniline blue）等，冯 · 霍夫曼也搞出了霍夫曼紫罗兰色（Hofmann ’ s Violet）……它们的呈现让紫色不再盛行，但有机化学工业现已改动了国际。

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