科学故事柏琴

Posted 2022-01-02

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    威廉?亨利?柏琴
    有机化学工业是在纺织业、农业的推动下发展起来的。随着有机化学知识的丰富，人们开始研究用化学产品代替天然有机产品。
    在化学家李比希（1803～1873）的建议下，英国皇家化学学院成立，学院聘请李比希的学生霍夫曼（1818～1892）担任教授。
    霍夫曼曾经从煤焦油中制取过苯胺。霍夫曼的学生柏琴也想从煤焦油中制取奎宁。但是，他在一八五六年却从煤焦油中提炼出来了化合物合成的染料“苯胺紫。”这是一种自然界中没有的化合物，它的色度范围超过了任何一种天然染料。一八七四年，他发现了合成香豆素（一种有新割牧草的愉快香味的天然物质）的方法，这是香料合成工业的开始。
    苯胺紫是偶然发现的产物。偶然的发现开出染料之花，指出了新的研究道路。从此，人们有目的先分析天然染料的结构，然后用煤焦油作原料，相继合成了茜素、靛蓝等多种染料。合成染料这朵新花给德国的化学工业增添了异彩。
    一八六六年，德国化学家格拉伯（1841～1927）和李伯曼（1842～1914），在实验室里合成了茜素。又于一八六九年，和德国的巴登苯胺纯碱公司合作研究出工业中生产茜素的方法，很快就把天然茜素排挤出市场。
    一八八三年，柏林大学化学副教授拜耳（ 1835～1917）揭示了靛蓝分子的结构，德国几十家化学公司为研制人造靛蓝展开了激烈的竞争。还是这家巴登苯胺纯碱公司花费了五百万美元，用了十七年的时间，捷足先登，研究成功人造靛蓝的工业化生产方法．垄断了这种染料生产达几十年之久。
    柏琴的老师、德国化学家霍夫曼和柏林大学一些学者集中研究了煤焦油染料化工技术问题，先后合成了多种染料、香料、杀菌剂、解毒剂等，促进了德国煤化学工业的迅速扩大。
    从一八八六年到一九零零年期间，六家德国最大的化学公司一共取得了九百四十八项染料专利，可是六家英国最大的化学公司只取得八十六项专利，德国人几乎垄断了全世界人造染料的生产。
    然而，我们不应该忘记最早合成染料的发现者??柏琴（William Henry Perkin， 1838～ 1907）的功绩。
    一八三八年三月十二日，柏琴生于英国的伦敦。他父亲是一个从事建筑业的人，并希望自己的儿子也能走上这条道路。
    但是，事与愿违。柏琴在十四岁时，有一次去听法拉第的科学讲座，深为有趣的实验所吸引，从此，他便决心选择化学研究作为自己毕生的事业。
    恰是历史的巧合。曾几何时，伟大的科学家法拉第听了戴维的学术讲座而激起了从事科学研究的热情；今天，十四岁的柏琴又因法拉第的讲座而决心献身于科学。
    十五岁时，他进人了伦敦化学学院，成为霍夫曼的学生。十七岁时，柏琴就在皇家化学学院初露头角，为此霍夫曼挑选他担任自己的助手。
    他曾获得伦敦化学学院和维尔茨堡大学、圣安德鲁斯大学、霍普金斯大学、曼沏斯特大学、牛津大学、里子大学、海德尔堡大学、哥伦比亚大学的学位。
    一八五五年?一八五七年，任伦敦化学学院霍夫曼的实验助手。
    一八五六年，柏琴发现了第一种合成染料??苯胺紫。一八五七年以后，在父亲新建的工厂工作，成为工业化学家。一八六六年，他被选为英国皇家学会。的会员。一八八九年，他获得了戴维奖章。
    一八八三年，任英国化学学会会长。一九O六年、他被封为爵土。一八五六年，柏琴发现了苯胺紫染料，这是最早的合成染料，并于一八五七年投入生产，建立了最早的苯胺染料工业一八六八年，柏琴用水杨醛合成了香豆素，这是最早的人工合成香料。一八六九年，他又提出了由蒽制作茜素的方法，并从事这种染料的工业生产。
    除了在化学工业上的贡献外，他还发现了芳醛类和脂肪酸酐在碱存在下缩合生成a、p不饱和酸类的反应，称为柏琴反应。
    柏琴的著作主要有：《实用化学教程》（1890年）、《有机化学》（1894～1895年）《无机化学》（1909～19if年）等。
    一八五五年，年仅十七岁的柏琴给当时著名的化学家霍夫曼当实验助手。有一天，霍夫曼毫不在意地大声说：“难道就不能用煤焦油中的化学物质来制造奎宁吗产这句话倒激起了柏琴的兴趣。
    柏琴开始在家里进行实验，研究这项不可能实现的课题。真是“有意栽花花不开，无意插柳柳成荫”。柏琴却由于这项研究而取得了意外的收获，结果不仅使自己立身扬名，而且，用创造奇迹的“神灯”照亮了神秘的化学世界。这就是他于一八五六年发现的紫色物质，取名为苯胶紫，一种人工合成染料。
    柏琴将苯胺紫寄到瑞典一家关心染料生产的公司，询问其是否有用。
    结果是令人满意的，回复说，“如果能廉价生产这种染料的话，是大有前途的。”
    于是，柏琴决定辞去大学的工作，而成了一名实业家，并获得了生产这种染料的专利权。柏琴要作出这一决定需要勇气和坚定的信心，因为他遭到了教师霍夫曼的反对，但是，他还是坚定地走自己所选择的道路。
    于是，父亲和哥哥拿出自己一生的积蓄来支持柏琴的事业。一八五七年，柏琴一家开始建设染料工厂。柏琴克服了各种困难，独自设计并制造了所需要的各种装置，装备了自己的工厂，终于开始生产苯胶紫。
    这种染料在当时的时装中心??法国巴黎颇受欢迎，于是，苯胺紫就流行起来。柏琴工厂生产的染料十分畅销，这位年轻的化学家一下子就变成了有名的富翁。
    这时，相琴才二十三岁，但是，他已经成了世界上的染料权威。他应邀到伦敦的化学学会去作报告，迈克尔?法拉第也坐在听众席上。昔日的先生成了学生，昨天的学生则成了今天的先生。
    后来，其它各国的化学家也开始研究新的合成染料。柏琴的老师霍夫曼于一八六五年回到德国，在柏林大学任有机化学教授，并开始研究染料。从某种意义上说，这时霍夫曼也成了柏琴的学生英国虽然是这一领域的先驱，但是，德国在有机化学方面的许多伟大而范围广泛的发明，终于使英国失去了它在这一领域中的领先地位。
    柏琴事业的全盛时期，也就是英德两国在这一领域里相互角逐的时期。例如，德国化学家弄清了著名的天然染料茜素的化学结构，于是，英国和德国便开始了竞争，看谁先能在实验室中人工合成出这种染料。柏琴于一八六九年找到了合成这种染料的方法，并申请了专利。德国化学家也几乎在同时合成了茜素，并早于柏琴一天申请了专利。柏琴和德国人达成协议，开始工业生产茜素、他的工厂变得更加繁荣了。
    十年后，德国人合成了靛蓝，这次没有竞争的对手了，德国人掌握了主动权，直到第一次世界大战，德国人都始终保持着世界染料制造行业中的垄断地位。
    一八七四年，年仅三十六岁的相琴已经变得非常富有。这一年，他卖掉了自己的工厂，重新致力于最初献身的化学研究。
    作为一名研究者，柏琴的一生也是硕果累累。一八七六年，他合成了芳香物质香豆素，从而指出了一条人工合成香素的途径。
    各种荣誉接踵而来。一九O六年，是相琴发明苯胺紫五十周年纪念，这一年他被授予骑士称号，在欧洲和美洲举行了表彰他的特别集会，在纽约为了纪念他还设立了“柏琴奖”，专门授予那些在应用化学领域作出重大贡献的人。出席集会的人都系着柏琴工厂最初生产苯胶签染成的领带，那些荣获柏琴奖的人也都郑重地系着这种领带。这一切使柏琴达到了荣誉的顶峰。
    第二年，即一九O七年七月十四日，威廉?亨利?柏琴与世长辞了，终年六十九岁。在柏琴以前，人们的生活大都缺乏色彩。到他逝世时，世界却变得色彩缤纷了。这都和柏琴发明的第一种合成染料有着千丝万缕的关系。从这种意义上说，我们倒应该感谢柏琴。
    柏琴给我们以重要的启示，他告诉我们；试管中合成的物质，绝不单纯是自然界天然物质的代用品或仿制品，人工合成的物质往往要比天然物质更好。
    人工会成染料的成功，刺激着人们在其它领域进行新的努力，现在人工合成物质已遍及纤维、橡胶、药物乃至食品防腐剂、调味剂等各个领域。今天，科学家们正在大胆地、充满信心地重新建设着大自然。
    人们将铭记着首创人工合成染料的柏琴的丰功伟绩。

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