Tinte púrpura, un descubrimiento épico

El producto del alquitrán de carbón

En 1856, William Perkin de 18 años intentó sintetizar quinina a partir del alquitrán de carbón en un humilde laboratorio en su casa. En aquella época, la quinina era el único tratamiento contra la malaria, y se preparaba moliendo la corteza del árbol de cinchona en los trópicos (de ahí el nombre de crema de cinchona), por lo que su precio era ridiculamente alto. Pero el alquitrán de carbón es barato. El alquitrán de carbón es un subproducto de la quema de carbón, y en aquella época la mayoría de la gente vertía el alquitrán sobrante de la quema del carbón en ríos cercanos. El químico alemán Von Hofmann del Colegio Real de Londres estudió profundamente el alquitrán de carbón, y sabía que contiene carbono, hidrógeno, nitrógeno y otros elementos, y tiene un gran potencial en la síntesis de compuestos aminados. La quinina es una amina básica, que contiene grupos amino, por lo tanto Von Hofmann especuló que la quinina podría fabricarse a partir del alquitrán de carbón.

Como asistente de Von Hofmann, Perkin quería impresionar a su profesor y quería ver si podría sintetizar quinina. Falló.

En un intento de sintetizar quinina, Perkin oxidó anilina extraída del alquitrán de carbón con dicromato de potasio, resultando en una masa negra pegajosa en el frasco. Y la quinina debería ser incolora. Perkin la limpió con alcohol y encontró una hermosa solución púrpura en el frasco, lo que hizo que se diera cuenta de que debía haber tenido lugar alguna reacción química, pero él buscaba quinina y no estaba interesado en otras reacciones químicas. Experimentos posteriores encontraron que la solución púrpura teñía fácilmente la ropa y no se limpiaba fácilmente, y Perkin prestó atención a la sustancia púrpura, que registró como "resistente a la atmósfera, luz y jabón". De hecho, el componente clave de la solución púrpura de Perkin era la púrpura de anilina, y sus resultados significaron que nació el primer colorante sintético del mundo. Este fue un descubrimiento inesperado, no solo los resultados fueron contrarios a las expectativas, sino que más tarde descubrió que la anilina en la materia prima de la reacción había sido en realidad contaminada por toluidina, y las dos sustancias se oxidaron juntas produciendo sustancias púrpuras. Perkin solicitó rápidamente una patente e inmediatamente obtuvo el financiamiento de su padre y su hermano para construir una fábrica y comercializar el colorante púrpura. Junto con la producción masiva del colorante púrpura, la ropa púrpura estuvo de moda en la década de 1850, y las mujeres amantes de la belleza se obsesionaron con este bonito color. El surgimiento de esta tendencia de moda se benefició de una característica importante de la púrpura de anilina: es barata.

Pero el trabajo de Perkin es más importante. El descubrimiento de la púrpura de anilina sentó las bases para la industria de la química orgánica. Aunque el color púrpura ya no está de moda, la tecnología de teñido textil ha hecho grandes avances, lo que también ha impulsado el desarrollo de la industria de la química orgánica. En honor a las contribuciones de Perkin, la Sociedad Americana de la Industria Química comenzó a otorgar en 1906 (el 50 aniversario del descubrimiento de la púrpura de anilina) la Medalla Perkin a científicos "que hayan realizado innovaciones en química aplicada que hayan llevado a avances comerciales". Esta sigue siendo la máxima distinción en la industria química.

Púrpura, nacida noble

Aquí hay que mencionar por qué el color púrpura está asociado con la nobleza y la abundancia.

Tanto dentro como fuera del país, el púrpura es el color imperial y real. Por ejemplo, la Ciudad Prohibida en Beijing también es conocida como la Ciudad Púrpura. En la antigua China, también existían las expresiones "terrazas púrpuras" (residencia imperial) y "edicto púrpura" (edicto imperial). En Occidente, los gobernantes del Imperio Bizantino usaban el púrpura como color real, y la familia real británica sigue usando el púrpura como color ceremonial en ocasiones especiales.

La razón es que los colorantes púrpuras son demasiado escasos. Naturalmente, los colorantes púrpura son difíciles de encontrar en la Tierra. El uso más temprano del púrpura pudo haber sido en frescos, donde los científicos han encontrado marcas púrpuras hechas por humanos usando minerales de manganeso en cuevas neolíticas. Desde 1500 a.C. hasta 1200 a.C., los fenicios encontraron por primera vez un colorante natural rojizo púrpura, conocido como púrpura de Tiro o púrpura fenicia, extraído y procesado del molusco gasterópodo. El filósofo natural y naturalista romano Plinio el Viejo, en su Historia Natural, describió el proceso de fabricación del púrpura fenicia como complicado y maloliente. Además, el púrpura fenicia obviamente no podía producirse en masa: algunos estudiosos han calculado que 12.000 caracoles producen 1,4 gramos de colorante, suficiente solo para adornar ropa. "Las cosas escasas son valiosas", y así el color púrpura se convirtió en un símbolo del estatus noble.

Estudiosos modernos han analizado que los fenicios usaron varias especies de caracoles, todos del área mediterránea, como caracoles tintoreros, caracoles anillados, pertenecen a gasterópodos marinos. El secreto del color púrpura proviene de la oxidación de las secreciones mucosas de los caracoles para producir 6,6'-dibromoíndigo, que es el componente que muestra el color púrpura.

El excremento de pájaro cambió al mundo

Con el tiempo, personas de todo el mundo encontraron diferentes ingredientes naturales del color púrpura, tales como líquenes, cochinilla, musgo, moras, etc., y desarrollaron algunas tecnologías de colorantes sintéticos. Para inicios de la década de 1850, aunque ya no era tan raro, el púrpura seguía siendo un color de moda, noble.

En Gran Bretaña en aquella época, la fuente del colorante púrpura era el purpurato de amonio, conocido como murexida en honor al caracol (nombre inglés murex), que casi se extinguió en Occidente después de una matanza masiva. El purpurato de amonio usado por los británicos se extraía del excremento de pájaros, importado de excremento de pájaros.

A principios del siglo XIX, el científico y explorador alemán Alexander von Humboldt descubrió que el guano es rico en nitrógeno, fósforo, potasio y otros elementos, y tiene un alto valor fertilizante. El ambiente natural seco hace que el guano allí sea el mejor fertilizante natural. Llevó este descubrimiento de vuelta a Europa, y pronto todos los europeos conocieron este tesoro. Más tarde, los científicos descubrieron que se podían extraer colorantes del guano.

Cuando el guano fue importado a Europa, cambió la situación en las industrias agrícolas, textiles, de moda y otras. Fabricantes franceses lideraron la preparación de colorante púrpura a través del guano, y luego Gran Bretaña y Alemania también comenzaron a usar grandes cantidades de purpurato de amonio. Sin embargo, la promoción de este colorante en Londres no fue buena, porque la contaminación del aire en Londres es muy grave, hay muchos contaminantes que contienen azufre en el aire, y el purpurato de amonio se decolora fácilmente tras reaccionar con azufre. En contraste, el invento de Perkin, la púrpura de anilina, era mejor y más barato, y así rápidamente rompió el monopolio. Más tarde, la exploración de colorantes permitió a la gente usar anilina roja, anilina azul, etc., y Von Hofmann también desarrolló la violeta Hoffman... Juntos, impulsaron el desarrollo de la industria de la química orgánica, lo que cambió todos los aspectos del mundo.