物理科学

维多利亚时代紫色染料的谜团

威廉亨利·佩特金,一位年轻的伦敦化学家,1856年获得合成的合成,为偶然创造的紫色染料,同时尝试综合奎宁,维多利亚州的抗疟疾。这个发现带来了紫色,这是如此昂贵的颜色,它以前只有皇室和教堂提供的皇室和教堂,到大众市场。但是有一个未解决的谜团:使用Perkin的专利方法,不可能重建他所做的产品。阿伯丁大学的博士一直在调查,并认为他可能已经发现了合成摩染素的真正方法。

维多利亚时代是科学和创新的时代。照相机、汽车、电力和进化在维多利亚女王统治时期就开始出现了。在化学领域,道尔顿和法拉第在原子理论和电学方面有所发现。威廉·亨利·帕金是这个时代最著名的化学家之一。

1856年,一位18岁的威廉·佩特金,霍夫曼大学皇家化学助理助理,任务是创造奎宁的化学合成。在滋补水中发现奎宁并用作抗疟疾。Perkin在他家实验室中的复活节假期综合进行了几次尝试,使用煤炭作为苯胺的来源。用二聚角氧化苯胺氧化苯胺,给了一个不含苯胺的黑色污泥:它包含了更令人兴奋的东西。普遍注意到用乙醇清理烧瓶时,紫色溶液形成了 - 一种观察,这导致普瑞斯成为维多利亚时代最着名的化学家之一。

John Plater博士的染料侦探工作揭开了普通的毛粉丝染料后面的长固定神秘。

紫色物质 - 最初被命名为苯胺紫 - 是世界上第一个合成染料之一:摩览人。培硫氨酸作为染料的重要性是其难以捉摸的颜色。在整个历史中,由于创造紫色染料的费用,最富有的社会,紫色衣服几乎完全被社会佩戴。Phoenician Dye,被称为'古人的紫色',是由掠夺性海蜗牛制成的着名示例。

在家人的鼓励下,珀金尝试用这种紫色物质来给衣服染色。样品已寄给珀斯的普拉先生,他同意了。由于取得了成功,他很快为这个方法申请了专利。他和他的兄弟在他父亲的资助下开办了一家工厂。这样,他把紫色带进了维多利亚时代的大众市场。

我们可能永远不会知道他是如何做到的 - 但是博士博士的研究,我们更接近真相的一步。

紫色成为巴黎和伦敦的时尚高度,在1850年代后期到1860年代初,狂热的狂热被称为“摩氨酸麻疹”。甚至女王维多利亚不豁免兴奋,在1862年出现在穿着摩染素上色的丝绸礼服的国际展览。拿破仑三世的妻子,Empresseugenie穿着摩览菊染色的连衣裙到国家功能。

1860年由威廉·亨利·帕金爵士染色的丝绸。

一个神秘的人
但在这个故事里隐藏着一个奇怪的谜团。仔细观察Perkin的合成方法,就会发现他可能隐藏了什么。

有八瓶毛佛据称是普遍的毛绒队留在全世界,四个城市的六个博物馆蔓延:伦敦,曼彻斯特,布拉德福德和纽约。博物馆储存的毛粉丝在20世纪90年代进行了测试,两种主要成分富含 - 毛粉丝的发色团,称为摩染素A和摩染素B.

John Plater博士在阿伯丁大学重复Perkin的合成,因为它是在原始专利中写的,这是好奇心开始的地方。该合成不产生两种摩览草甘蓝,但四:A,B,B2和C.

珀金在为他的方法申请专利时遗漏了什么吗?或者这些博物馆里的样品不是真正的帕金毛毛?

调查的合成
为了解决这个谜团,博士博士开始研究摩粉的合成。Perkin的起始材料是从煤焦油提取的苯胺,后来从煤焦油商购,这也含有两种杂质,官能和对甲苯胺,其对苯胺具有类似的化学结构。

Perkin的紫红色用于从1867 - 1880彩色的6D邮票。
从格林福德WHP工厂的一瓶原始William Henry Perkin(WHP)Mauveine。

Platt博士试图从不同组合的苯胺和甲苯胺中制作摩粉的尝试始终是不成功的 - 他从未设法使用A和B发色团创建产品。每种合成都会产生四大的摩粉细胞。除去B2和C发色团也是不可能的。

在寻找更多信息的过程中,普拉特博士被允许分析三种帕金毛莨的样本。这些样本被保存在博物馆里:一个在曼彻斯特,布拉德福德,另一个在萨德伯里,萨德伯里是帕金建造家庭住宅和工厂的地方。

这些样品已经向威廉亨利佩特金家族成员和工厂迈向博物馆。一个样本伴随着一封信,向亨利·阿姆斯特朗皇家社会教授提供了一封信,来自William Henry Perkin的儿子,Frederick Mollwo Perkin。现在已知的“Mollwo”的信提供了证据表明博物馆储存的毛粉样样本来自Perkin的工厂。

维多利亚式摩染素染色丝绸连衣裙,科学博物馆伦敦。

Plater使用液相色谱 - 质谱(LC-MS)以鉴定这些造粒物样品中存在的发色团。在LC-MS中,通过沿填充有反相硅胶的长柱运行它们来使用液相色谱法分离化合物。不同的发色团在不同时间到达柱的末端。然后可以使用质谱法从其分子量和其片段的方式鉴定每种发色团的结构。这揭示了布拉德福德和萨德伯里造粉体,如曼彻斯特·迈瓜,在摩祖林A和B的高度富有丰富。

一个线索:六便士邮票
博物馆里储存的毛毛与它们的作品相匹配,Mollwo的信提供了这些样本来自珀金的证据。然而,Perkin所描述的合成并没有产生正确的组成。普拉特博士由此推断,帕金实际上使用了一种不同于他所说的合成方法。

这个神秘的最后一条线索来自六个便士邮票。使用Mauveine Dyes打印的维多利亚时代的邮票可用于在线购买。Plater Dr使用LC-MS分析了15六个六个钢笔邮票中的摩粉。每个印模均具有略微不同的组成,通常是所有四个发色团。迈马嘌呤的波动组成提供了进一步的证据,即合成摩染素的方法随着时间的推移而变化。

紫色残留物形成了 - 一种观察,导致普瑞斯成为维多利亚时代最着名的化学家之一。

真正的合成
其他一些研究小组已经提出,用于制作博物馆中储存的紫毛啉的合成方法涉及使用对甲苯胺含量非常高的起始材料。然而,普拉特博士已经证明,这种合成并不能产生富含A和B色团的毛蓝。事实上,这种方法只产生B2和C,在博物馆的瓶子中发现的发光体含量非常低。

Plater博士对这个难题有一个整洁的解决方案。他发现用另一种化合物,N-叔丁基-P-甲苯胺替换原料中的对甲苯胺,形成由摩草A和B主导的产品,匹配博物馆样本。该方法的Platt的LC-MS图表显示了发色团组合物的非常好的比赛。

普罗特博士认为,他的方法实际上比Perkin实际使用的方法中的方法更类似于珀金斯专利的方法。但是对对甲苯胺的名称的“N-TERT-BUTYL”的补充代表了化学的巨大壮举。该名称的这一部分表示添加到对甲苯胺中的“保护基团”,防止其使其反应形成硫红甘蓝B2或C,并且酸处理在合成结束时从摩览草原中除去它。如果Perkin使用这种方法,那么他正在执行一些真正的开创性化学。

紫色成为巴黎和伦敦的时尚高度,在1850年代后期到1860年代初,狂热的狂热被称为“摩氨酸麻疹”。

商业机密
一个问题仍然存在:为什么Perkin专利是制作摩览草坪的一种方法,但使用另一个方法?

答案可能与产品的产量有关。普拉特博士指出,毛毛实际上很难制造。铂尔金偶然发现了这种合成方法,但他清楚地了解其中的化学成分,足以理解研究和开发的必要性。

但可能有另一个答案
这个问题。在1896年的一次演讲中,珀金透露了他对竞争对手的担忧:其他毛毛碱制造商正在使用氯化铜作为氧化剂,而不是珀金的重铬酸钾。普拉特博士现在有强有力的证据证明珀金从未透露过他的真实方法。Perkin很可能是有意这样做的:随着对合成染料需求的增长,Perkin希望避免竞争对手掌握他的秘密。

开拓化学家
Perkin是第一个批量生产合成染料的人,但这项研究揭示了Perkin的成就的新方面。毛淀粉植物,维多利亚州邮票和Perkin的原始专利分析提供了证据表明Perkin迭代并改进了他制作染料的方法,使他成为第一位实现研发价值的化学家之一。因为Perkin从未透露他的真实方法,我们可能永远不会知道他是如何做到的 - 但是在博士的研究中,我们是越来越近于真相的一步。

个人反应

您提出了一种制作毛粉丝的合成方法,涉及一些相当复杂的化学性 - 普遍使用这种方法有多可能?你认为我们会知道真相吗?

我已经致力于佩金斯·迈撒的合成和分析,这是最好的现代化设备。多次经验丰富的第一手初步的巨淀粉的不可行难度的选择性沉淀或结晶,得到摩染素A和B,或者来自不同组合物的摩氨酸A和B的选择性合成,我认为这里讨论的修改方法是由Perkin开发的。到目前为止,这种改进方法的叔丁基化致使祖嘌呤是“无痕”,并没有出现在散装或衣服上的瓶子,但这样的发现肯定会说服最持怀疑的假设的人。也许普林斯皮拉利亚的制造留下了关于改性造粒素的暗示,因为这含有 - 甲基或乙基(或叔丁基),形成一个家庭并没有出于180岁的甲基或乙基(或乙基)的额外氮取代基团。

此功能文章是通过批准的研究团队特色而创建的。这是一个协作的生产,由特色辅助,全球分销提供支持。

想阅读更多类似的文章吗?

注册到我们的邮件列表,阅读对你最重要的话题。
报名!

发表评论

您的电子邮件地址将不会被公布。必需的地方已做标记*

感谢您表示有兴趣加入我们的邮寄名单和社区。下面您可以选择您希望我们与您互动的方式,我们将随时为您更新我们的最新内容。

您可以通过点击来自我们收到的任何电子邮件的页脚中的取消订阅链接来更改您的偏好或取消订阅,或通过联系我们audience@www.graceymay.com在任何时候,如果您对如何处理数据有任何疑问,请查看我们的隐私协议。

您想了解更多关于我们服务的信息吗?

我们使用MailChimp作为我们的营销自动化平台。通过点击下面提交此表格,您确认您提供的信息将被转移到MailChimp以按照其处理隐私政策条款。

订阅我们的免费刊物