William Henry Perkin

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Sir William Henry Perkin, FRS 1838年3月12日 – 1907年7月14日是一位英国化学家和企业家,最著名的是他意外发现了第一种合成有机染料苯胺紫,由苯胺制成。虽然他在尝试合成奎宁以治疗疟疾时失败了,但在18岁时首次发现后,他在染料领域取得了成功。

Perkin建立了一家工厂来工业规模地生产这种染料。Leeds大学商业史教授Lee Blaszczyk表示:"通过为合成有机化学工业奠定基础,Perkin帮助彻底改变了时尚世界。"

早年生涯

William Perkin出生在伦敦东区,是成功木匠George Perkin的七个孩子中最小的一个。他的母亲Sarah是苏格兰血统,在童年时移居到伦敦东区。他在英国国教圣保罗教区教堂(Shadwell)受洗,该教堂曾与James Cook、Jane Randolph Jefferson(Thomas Jefferson的母亲)和John Wesley等著名人物有过联系。

14岁时,Perkin进入伦敦城市学校就读,由Thomas Hall教授指导,Hall培养了他的科学才能并鼓励他追求化学职业。

苯胺紫的意外发现

1853年,15岁的Perkin进入伦敦皇家化学学院(现为Imperial College London的一部分)学习,师从August Wilhelm von Hofmann。当时,化学仍然是一门原始学科:虽然主要元素已经被发现,分析许多化合物中元素比例的技术已经到位,但确定化合物中元素的排列方式仍然很困难。Hofmann发表了一个假说,说明合成奎宁可能是可行的,奎宁是一种昂贵的天然物质,对治疗疟疾有很大需求。成为Hofmann的助手后,Perkin开始了一系列实验来实现这一目标。

在1856年复活节假期间,Perkin在位于伦敦东区Cable Street他家顶楼的简陋实验室里进行了进一步的实验。就是在这里,他取得了伟大的意外发现:苯胺可以部分转化为一种粗混合物,用酒精提取后会产生一种具有强烈紫色的物质。对绘画和摄影感兴趣的Perkin立即对这个结果产生了热情,并与他的朋友Arthur Church和他的兄弟Thomas进行了进一步的试验。由于这些实验不是Perkin被分配的奎宁研究工作的一部分,三人在Perkin花园里的一间小屋中进行了这些实验,以隐瞒Hofmann。

他们相信自己可能能够扩大紫色物质的生产规模,并将其商业化作为一种染料,他们称之为苯胺紫。他们的初步实验表明,它以一种洗涤或暴露在光线下时稳定的方式给丝绸染色。他们向苏格兰Perth的一家染料厂发送了一些样品,并收到了该公司总经理Robert Pullar非常有希望的回复。Perkin在1856年8月申请了专利,当时他仅仅18岁。

当时,用于给布料着色的所有染料都是天然物质,其中许多提取费用昂贵且劳动力密集——而且许多缺乏稳定性或牢度。紫色自古代以来一直是贵族和威望的象征,特别昂贵且难以生产,因为所用的染料称为泰利亚紫,是由某些软体动物的腺体粘液制成的。其提取是可变的和复杂的,因此Perkin和他的兄弟意识到他们发现了一种可能的替代品,其生产可以在商业上获得成功。

Perkin选择发现这种染料的时间和地点再好不过了:英国是工业革命的摇篮,主要由纺织品生产的进步推动;化学科学已经发展到能够对工业流程产生重大影响的程度;煤焦油是他原始材料的主要来源,是制造煤气和焦炭过程的丰富副产品。

发明了这种染料后,Perkin仍然面临着筹集生产资金、廉价制造、改造其用于棉花染色、在商业染料工获得接受以及创造公众需求的问题。他在所有这些领域都很活跃:他说服他的父亲提供资金,说服他的兄弟与他合作建造一家工厂;他发明了棉花媒染剂;他向染料工业提供技术建议;他宣传了他的染料发明。

当英国的Victoria女王和法国的拿破仑三世的妻子Empress Eugénie采用了类似的颜色,以及当使用大量布料制造的裙撑或带圈裙变成时尚时,公众需求增加了。一切都变得完美:通过辛勤工作和幸运的时机,Perkin变得富有。在苯胺紫发现后,许多新的苯胺染料出现了——其中一些由Perkin自己发现——生产它们的工厂在整个欧洲被建造了。

在流行文化中

晚年

William Perkin在他的整个生命中继续在有机化学中进行积极研究:他发现并推向市场了其他合成染料,包括不列颠紫和Perkin绿;他发现了制造香豆素(最早的合成香水原料之一)和肉桂酸的方法。用于制造后者的反应被称为Perkin反应。当地传说称,附近Grand Union运河的颜色每周都会根据Perkin的Greenford染料厂的活动而改变。

1869年,Perkin找到了从蒽商业生产鲜红色染料茜素的方法,茜素在1826年由法国化学家Pierre Robiquet从茜草根中分离和鉴定,同时还有紫红质(另一种工业重要性较低的红色染料),但德国化学公司BASF在他之前一天申请了相同的工艺专利。

在接下来的十年中,新的德意志帝国迅速超越英国,成为欧洲化学工业的中心。到1890年代,德国几乎垄断了这个行业,Perkin被迫出售他的股份并退休。

去世

Perkin在1907年因肺炎和阑尾爆裂导致的其他并发症去世。他被埋在Middlesex Harrow的Christchurch教堂的地面上。他的遗嘱在1907年8月28日经过检验,价值£86,231 4s. 11d.,大约相当于2019年的£9,189,364。

家庭

Perkin在1859年与John Lissett的女儿Jemima Harriet结婚,生了两个儿子,William Henry Perkin Jr.和Arthur George Perkin。Perkin的第二次婚姻在1866年,嫁给了Helman Mollwo的女儿Alexandrine Caroline。他们有一个儿子Frederick Mollwo Perkin和四个女儿。三个儿子都成为了化学家。

荣誉、奖项和纪念

Perkin在他的一生中获得了许多荣誉。1866年6月,他被选为皇家学会会员。1879年,他获得了皇家奖章,1889年获得了Davy奖章。他在1906年被册封为爵士,同年获得了第一个Perkin奖章,该奖章是为了纪念他发现苯胺紫五十周年而设立的。今天,Perkin奖章被广泛认可为美国工业化学的最高荣誉,由美国化学工业学会分会每年颁发。

Perkin是Leathersellers' Company的Liveryman长达46年,并在1896-97年被选为该公司的Master。

今天,蓝色纪念牌标记了Perkin在Cable Street家所在的地点(King David Lane交界处)和位于Middlesex Greenford的Perkin工厂的地点。

一幅由Edward Railton Catterns 1838-1909创作的肖像被Strathclyde大学收藏。

在2018年3月12日,搜索引擎Google展示了一个Google Doodle来标记Perkin的180岁生日。

William Perkin高中

2013年,William Perkin英国国教高中在Middlesex Greenford开学。该学校由Twyford Church of England Academies Trust运营,该信托也运营Twyford Church of England高中。该学校以William Perkin的名字命名,并采用了浅紫色制服和配色方案,以纪念他对苯胺紫的发现。

Imperial College London

自2007年Imperial College London获得自己的皇家宪章以来,Imperial College London的学位服在各种服装中均采用紫色,以庆祝Perkin的工作。2015年,学院院长Alice Gast教授表示:"紫色象征着努力和发现的精神,以及表征具有Imperial教育和培训的人们的冒险精神。"

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