Wie hat der violette Farbstoff die Welt verändert?

Wenn Wissenschaftler eine Zeitmaschine bauen könnten, die bis ins England des 16. Jahrhunderts zurückreicht, würden Sie versuchen, so viel wie möglich kein Lila zu tragen, was Ihnen während der Regierungszeit von Königin Elizabeth I. viel Ärger bereitet hätte. Warum ist das so? Denn vor Hunderten von Jahren galt Lila als Farbe der britischen Königsfamilie und nur die königliche Familie und hochrangige religiöse Menschen durften lila Kleidung tragen. Im Jahr 1856 entdeckte ein 18-jähriger Chemiestudent zufällig den Fliederfarbstoff und veränderte die Welt völlig. Was ist das Besondere an Lila? Wie hat die Entdeckung von Lila die Welt verändert?

Bewohner der phönizischen Küstenstadt Tyrus stellen aus zerkleinerten Meeresmollusken, Muschelschnecken, deren endokrine Drüsen violetten Schleim absondern, einen violetten Farbstoff namens Tyre her.

Um 1600 v. Chr. war die Herstellung von Purpurfarbstoff eine „stinkende und harte“ Arbeit, und im östlichen Mittelmeerraum gab es eine alte Zivilisation, die die Griechen „Phönizien (Purpurland)“ nannten, ein Land, das die Geburtsstätte großer Erfindungen war. Die phönizische Zivilisation entdeckte Kristall und legte damit den Grundstein für die Popularisierung von Glas. Es erfand auch das phönizische Alphabetsystem und leitete nach und nach das hebräische Alphabet, das arabische Alphabet, das griechische Alphabet, das lateinische Alphabet usw. ab. Gleichzeitig stellten die Phönizier auch den violetten Farbstoff her, der in der Natur vorkommt und von den Phöniziern erstmals in einen Farbstoff umgewandelt wurde.

Die Bewohner der phönizischen Küstenstadt Tyrus verwenden zerkleinerte Meeresmollusken, um einen violetten Farbstoff namens „Tyre“ herzustellen. Die endokrinen Drüsen dieser Molluske scheiden violetten Schleim aus. Der Produktionsprozess ist langwierig und langwierig. Zunächst musste der Farbstoffhersteller Shang Zehntausende Mollusken sammeln, aus denen nur 1 Gramm violetter Farbstoff gewonnen werden konnte. Die gesammelten Molluskenschalen mussten zerkleinert, die Drüsen der Mollusken entfernt und sie in einen mit Salzwassermedium gefüllten Bleitank gegeben und dann 10 Tage lang köcheln lassen.

Nach längerer Verarbeitung bleibt im Topf ein unangenehm riechender Schleim zurück, der getrocknet und gemahlen werden muss, um den Farbstoff herzustellen, und jeder Stoff, der diesen violetten Farbstoff verwendet, ist teuer und für Mitglieder der königlichen Familie manchmal sogar unerschwinglich. . Der römische Kaiser Aurelian soll die Kaiserin sogar daran gehindert haben, einen purpurnen Schal von Tyrus zu kaufen, der dem Preis des gleichen Gewichts Gold entsprach.

Die begehrte Beziehung zwischen Farbe und Biologie endet hier jedoch nicht. In Mittelamerika gewannen die Inkas ihren violetten Farbstoff durch Trocknen und Zerkleinern eines Insekts namens Cochenille, des weiblichen Cochenille-Insekts, das häufig in Kakteen lebt und Nopalsäure produziert. Hierbei handelt es sich um eine leuchtend rote Substanz, die zum Färben von Stoffen in verschiedenen Rot-, Rosa- und Violetttönen verwendet werden kann. Cochenille-Farbstoff reagiert empfindlich auf pH-Änderungen. Wenn also eine saure Substanz wie Zitronensaft hinzugefügt wird, erzeugt der Farbstoff Orange, bei Zugabe von Eisen wird der rote Farbstoff violett.

Im 16. Jahrhundert entdeckte Spanien dieses Herstellungsverfahren für violetten Farbstoff, als es auf dem amerikanischen Kontinent landete, und begann, mit der einheimischen Bevölkerung mit Cochineal-Farbstoff zu handeln. Später begann man auch mit der Züchtung von Cochenille und dem Verkauf von violettem Farbstoff in ganz Europa, was zu einer gewissen Aufsehen erregenden Wirkung führte. Obwohl das Verfahren einfacher war als die Gewinnung von Thiels violettem Farbstoff, war es dennoch ein arbeits- und ressourcenintensiver Vorgang, weshalb der violette Farbstoff bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts teuer und ein Statussymbol blieb.

Während der globalen Expansion Großbritanniens im 19. Jahrhundert erkrankten viele Briten an Malaria, weil sie in den Tropen Mücken ausgesetzt waren. Zu dieser Zeit war Cinchonalin, das aus dem südamerikanischen Chinabaum gewonnen wurde und für dessen Synthese britische Wissenschaftler verantwortlich waren, die einzige wirksame Behandlung gegen Malaria. Diese künstliche Cinchonain-Substanz.

Im Jahr 1856 kam ein Chemiker namens August Hoffmann im Alter von 18 Jahren auf die mutige Idee, herauszufinden, ob Chinarinde aus Kohlenteer gewonnen werden könnte, einem häufigen Abfall während der Industriellen Revolution. Perkin, der sich Hoffmans Forschungsteam anschloss, wusste, dass die Summenformel von Cinchonain C20H24N2O2 lautete, und er versuchte, sie im Labor durch einfache „chemische Addition und Subtraktion“ zu synthetisieren.

Ein von Hoffman vorgeschlagenes Reaktionsschema besteht darin, Kaliumdichromat zur Oxidation von Anilin (C6H5NH2) und seinen Sulfatderivaten zu verwenden. Es wird erwartet, dass diese Reaktion Chinabasis und Wasser erzeugt, aber das Endergebnis ist eine schwarze, klebrige Substanz. Als er die klebrige Substanz wusch, stellte er fest, dass die Verwendung von Alkohol die klebrige Substanz violett verfärben konnte, und einige Substanzen, die auf seine Kleidung gespritzt wurden, färbten sich lila, und dann versuchte er, die Kleidung mit Seife zu waschen und in der Sonne zu trocknen, aber die violette Farbe war nicht verblasst.

Perkin erkannte sofort die Glückseligkeit, die der Unfall mit sich bringen konnte, und unter Hoffmans Anleitung perfektionierte er die Präparate innerhalb weniger Tage und patentierte seine Farbstofftechnologie und wurde so zum ersten, der die Synthese herstellte, und zum Erfinder der Kommerzialisierung von Farbstoffen. Aufgrund seiner großen Beliebtheit hat sich die Lavendel-Begeisterung wie ein Lauffeuer ausgebreitet und zum ersten Mal seit Jahrhunderten können sich normale Einwohner lila Textilien leisten. Der von Perkin entwickelte violette Farbstoff wurde „mauvine“ genannt.

Inspiriert durch die erfolgreiche Entwicklung von Anilinviolettfarbstoffen begannen viele Chemiker, synthetische Farbstoffe aus organischen Molekülen zu entwickeln, und die Entdeckung von Farbstoffen veränderte nicht nur die Modeindustrie, sondern trug auch zur rasanten Entwicklung der organischen Chemieindustrie bei. Der Farbstoff legte schließlich den Grundstein für neue Medikamente und medizinische Farbstoffe. Künstliche Farbstoffe machten biologische Proben wie Chromosomen und krankheitserregende Mikroben unter dem Mikroskop deutlich sichtbar. Perkins Erfindung spielte auch eine Schlüsselrolle in der Chemotherapieforschung.

Stellen Sie sich vor, wie langweilig das Leben ohne diese bunten Farben um uns herum wäre und alle unsere Kleidungsstücke immer noch cremefarben oder braun wären, wenn Perkin nicht auf den violetten Farbstoff gestoßen wäre.