威廉·亨利·帕金
英国化学家、发明家
威廉·亨利·帕金(W.H.Jr.William Henry Perkin,Jr,1838~1907)英国人,化学家和发明家,合成染料的发明者。
人物生平
威廉·亨利·帕金于1838年生于英国伦敦。1853年,15岁的帕金进入英国皇家化学学院学习,成为校长霍夫曼的学生。他天资聪颖,学习勤奋,很快得到校长霍夫曼的垂青,不到一年即以学生的身份被任命为实验室助手。
帕金曾获得该学院和维尔茨堡大学曼彻斯特大学牛津大学利兹大学哥伦比亚大学等的学位。1855年,因成绩优异而被指定为霍夫曼的助教,从此,他全力用于教学和科研,白天忙于工作,晚上就在自己的实验室搞实验。
帕金早期同邱奇(Chuch ,A.H.)合作研究了二硝基苯和二硝基萘的还原反应,由二硝基萘的还原反应所得到的一种被称为“亚硝基萘”的有色物质,这是首次从萘制得一种偶氮染料
1856年,18岁的帕金在霍夫曼指导下制得的苯胺紫,他立即把这种染料送到一家染坊去试验对丝的染色性能,结果证实这是一种很有价值的染料。帕金决定申请这种染料的专利,并建立工厂。在投产过程中,帕金面临着解决原料来源问题。为此他又设计了使苯硝化并转变为苯胺的新生产工艺和设备,终于在6个月后使该厂生产的苯胺紫在伦敦的染坊中得到广泛的应用。虽然其他人为制造这种染料而研制了各种生产工艺,但是都不如帕金的重铬酸钾氧化法简单易行、成本低廉。 校长霍夫曼对煤焦油作过研究,知道煤焦油中含“苯”的物质可以制造出一种叫做“苯胺”的新物质。他想继续通过研究,在实验室里人工合成各式各样的天然物质。他问或向得意门生帕金讲起他的夙愿。帕金受到老师的影响,也想自己动手试试。
帕金最初是想通过实验室人工合成奎宁,这种药是治疟疾的特效药,是从南美产的金鸡纳树的树皮中提炼出来的,疗效很好,在欧洲不易买到,价格十分昂贵。倘能人工合成,则不但能造福人类,发明人也必然因此发财致富。帕金利用1856年的复活节假日在家里伪屋顶实验室中开始了奎宁合成的研究。
煤焦油里提炼出来的物质中,有几种的化学结构与奎宁的化学结构相近,所以帕金就对它们进行各种化学处理,想使它们变成与奎宁类似的物质。但是无论怎样处理,都没有成功。最后,他选用霍夫曼用苯制成的苯胺作原料,在其中加入重铬酸钾使其氧化,这时产生了黑色的肮脏沉淀物。因为奎宁是白色粉末,一看就知道生成物决不可能是同一物质。
要是一般的化学家,恐怕就会因希望落空而摇头叹气,赶紧把令人心烦的肮脏沉淀物倒了。然而细心的帕金为了弄清这种黑色沉淀物的成分,他继续研究下去。
帕金将这种黑色沉淀物溶解于酒精。令人惊奇的是溶液呈现出鲜艳的紫色。将绸子浸泡在这种溶液里,绸子也就染上这种色。用肥皂清洗,再让太阳曝晒10多天,紫色丝毫不褪,色调鲜艳如初。
“这种物质说不定可用作衣服的染料呢!”帕金想道。可是他对染料一无所知,于是他给英国当时最大的染料公司之一??帕斯地方的皮拉兹公司写了一封信,并附上染了色的绸子样品。不到一个月,回信来了,信中对年仅18岁的帕金所发现的这种染料给予了很高赞誉。帕金高兴极了,他申请了这种新颖紫色染料的专利。同时,他中途辍学,全力进行对自己发现的这种染料的开发生产工作。
帕金给他的染料取名叫“mouve”。而淡紫色在法语中也叫“mouve”,并且淡紫色服装恰巧随之在法国、英国时髦起来。这样一来帕金的“mouve”牌染料生产供不应求,使这位年方20多岁的青年发明家发了大财。
从生产mouve染料开始,用煤焦油作原料的人造染料工业得到了迅速发展,人造染料很快就取代了木兰、茜草之类的天然染料。这还为塑料、化纤等合成化学工业拉开了序幕。所有这一切若说是起因于帕金的偶然发现,也是言不为过的。
工厂投产5年后,霍夫曼发现将品红进行甲基化或乙基化,也可以得到一种紫色染料,其染色效果虽不及苯胺紫那么好,但却具有较鲜艳的色泽。帕金在此基础上进行了研究,于1864年又为品红的烃基化提出了新方法,这使他在染料生产中常处于领先的有利地位。
1868年,德国化学家格雷贝(Graebe,C ,1841-1927 )和里伯曼(Lieberm-ann,K ,1842-1914)合作,研究茜素的结构与合成,第一次合成了天然染料茜素,但这种合成方法因成本昂贵而难以投入生产。帕金于同一年研究出两种生产茜素的新合成方法,都是以煤焦油产品蒽为原料,成本低廉。其中的一种方法是先将蒽醌磺化,然后与强碱熔融,就可得到产率较高的茜素。1869年帕金的公司只生产出1吨苯素,而两年后的产量就猛增到年产220吨。当时帕金的工厂几乎成了操纵世界染料市场的大企业。
帕金虽然是大企业家,但他并不是热衷于谋利的人,始终希望自己献身于科学事业,于1874年毅然卖掉了工厂,把全部时间和精力都用来研究化学。即使在从事工业生产期间,他已经在化学研究方面作了许多贡献:1858年,他发现溴代酸与氨一起加热可以制得氨基酸;1860年,他和杜帕(Duppa ,B.F,)合作,确定了酒石酸、反丁烯二酸和顺丁烯二酸之间的关系,并完成了从二溴丁二酸合成外消旋酒石酸的工作;1867年,发现肉桂酸可直接由苯甲醛合成,从而为不饱和酸的合成提出了一个重要而通用的方法,即著名的帕金反应;他还应用帕金反应合成了香豆素,这是第一个人工合成香料物质。1881年以后,帕金致力于研究某些有机化合物的磁偏振旋光性,使磁场对于物质化学结构的影响象折光率、色散等物理性质一样,成为讨论分子结构问题的工具。帕金研究化学的最后25年,完全致力于物理有机化学方面。许多科学家认为,这是帕金一生中最伟大、成就最卓著的一个方面。从1857年起,他进入自创建的格陵福德工厂从事染料生产的研究。
获得荣誉
帕金于1866年被选为英国皇家学会会员,1883年被选为英国化学会会长,1893年被选为皇家学会副会长。1906年在敦举行了庆祝他发明染料50周年伦的国际性纪念活动,欧洲和美国的许多世界著名的科学家、教育家和企业家都应邀赴会,向他致以崇高的敬意。在这个会上,英王授予他爵士称号,德国化学会授予他霍夫曼奖章,法国化学会授予他拉瓦锡奖章。
参考资料
最新修订时间:2023-05-26 15:36
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