这位维多利亚时代的先驱化学家并没有在他的第一种合成紫色染料的专利中透露全部

维多利亚六便士邮票

来源:©John Plater / The University of Aberdeen

从1867年到1880年,珀金淡紫色被用来给6d邮票上色

威廉·珀金(William Perkin)在1856年偶然地从煤焦油提取物中首次制成苯胺紫染料,改变了维多利亚时代的化学工业,并使他自己走上了成为他那个时代最著名的化学家之一的道路。即便如此,我们可能低估了他。

根据Perkin ' s的分析mauveine有机化学家在维多利亚邮票和纺织品中使用的染料约翰铁甲工作为英国阿伯丁大学的一名研究人员,Perkin可能对制造过程的化学成分有更大的控制,而不是以前所认识到的。“他绝不是一个偶然的化学家,他是那个时代真正的先驱,”普拉特说。

珀金淡紫色染料,由苯胺那是由煤焦油中的苯产生的,是一种复杂的物质。这种着色剂被称为紫红色,但实际上,Perkin和后来的其他竞争对手在工厂生产过程中生产的染料中有几种不同的发色团分子。特别是,他们使用的苯胺含有甲苯胺的异构体,这也有助于产品的形成。

紫色的打印

因此,在幸存的染料样本中,不同形式的紫红色的确切混合物可以作为其来源和合成方法的指纹,显示出它是在哪里和如何制造的。不同的混合颜色也会产生略微不同的色调,珀金自己提到了“红色”——被认为更有吸引力——和“蓝色”。

因此,普拉特不得不进行仔细的探测工作,从不同的来源梳理出淡紫色染料的成分。据称,这种瓶装染料的样品来自1856年,以及紫红色染色织物的样品保存在几个博物馆中,包括伦敦科学博物馆、曼彻斯特科学与工业博物馆和纽约哥伦比亚大学钱德勒博物馆。

然而,更容易获得的来源是维多利亚时代的邮票:整个19世纪下半叶,紫丁香色的六便士邮票都使用了珀金的淡紫色,其中许多仍然存在。普拉特用液相色谱-质谱法找出其中几枚邮票上的紫红色以及曼彻斯特博物馆的一种染料样品。

奇怪的是:虽然所有这些淡紫色都可以追溯到珀金与他父亲和兄弟建立的制造厂,它们的成分相似,但它们与珀金在1856年申请专利的方法所产生的淡紫色不同。

普拉特说:“博物馆收藏的紫外光与珀金专利方法制作的紫外光之间的差异是惊人的。”“我尝试过很多次,用珀金的专利方法,通过调整氧化胺的组成,来制造出一种不同类型的发色团。”

珀金的小秘密

他的结论是,这是有意为之。专利中的方法给出了四种紫红色发色团的混合物,但邮票和博物馆样品只有两种关键的,并且具有更理想的“红色阴影”。通过重建化学结构,Plater认为后一种染料是通过在混合物中加入化学修饰形式的甲苯胺而故意制成的。他说,这提高了产量,简化了产品的组合。珀金似乎知道这一点,但从未透露过。

布拉德福德色彩体验博物馆陈列柜

来源:©John Plater / The University of Aberdeen

第一种合成染料的发明奠定了珀金在化学史上的地位

“我认为他认为这种反应是生产过程中的一个重大飞跃,他希望保密,以防止法国人和德国人接管它,”普拉特说。“在我看来,他从来没有完全透露过他是如何扩大自己著名染料的生产的。这种竞争一直存在,事实上,普拉特发现了一枚带有紫红色混合染料特征的邮票,这种染料不是珀金制造的,而是路德维希港巴斯夫染料公司的海因里希·卡罗制造的。

Perkin可能是第一个意识到需要研发才能在精细化工行业击败竞争对手的人

亨利·泽帕,伦敦帝国理工学院

“《莫维恩》是一部精彩的侦探小说,”他说亨利Rzepa他曾与普拉特合作研究紫外光的合成和分析。珀金对其制造过程的公开描述只反映了部分事实。约翰将实验室合成和原始样本分析相结合,深化了这个故事。”

Rzepa补充说:“Perkin可能是第一个意识到需要研发才能在精细化工行业击败竞争对手的人。”“具有讽刺意味的是,德国合成有机化学工业在这方面的投入远远超过了珀金的资源。”