如果不是因为一次失败的实验,我们今天可能

审核专家：孙亚飞

清华大学化学博士

多种多样的染料为我们的生活增添了不少色彩，染料是一种能够使纺织品、纸张等获得鲜明、牢固颜色的有机化合物。

起初，人们从植物的叶、皮、根等天然物质中提炼出有用的染料，但这些天然染料色彩单调且极易褪色，一些色彩鲜艳的染料往往制作工艺复杂、成本较高。

在过去的很长一段时间里，紫色染料都因为其提取工艺复杂而造价高昂，古罗马人曾使用骨螺的分泌物来给衣服染上紫色，染一件长袍甚至要消耗两千多个海螺！因此只有一些皇室贵族才能够穿戴上紫色的衣物，紫色也因此成为了当时身份的象征。

十九世纪初期，早期的合成化学工艺开始萌芽，化学家们开始探索利用一些人工合成化学反应来制作出简单的化合物，染料的制作也开始从早期的自然界中提取过渡到人工合成相应的染料。

第一种合成染料——苯胺紫

年，英国人威廉·亨利·珀金（WilliamHenryPerkin）制出了人类历史上第一种人工合成染料-苯胺紫，人工合成染料才开始逐渐取缔天然提取的染料。

年，18岁的珀金在他家阁楼上的小实验室里摆弄着煤焦油，他想要通过煤焦油实验来制作出能够治疗疟疾的合成奎宁。当时，他将高锰酸钾滴入到装有苯胺的反应瓶中，反应瓶中立刻产生了一种黏稠的、沥青一样的紫黑色固体，珀金知道，这次合成奎宁的试验又失败了。

然而，珀金并没有就此作罢，为了揭开这种紫黑色物质的真面目，他又向反应瓶中加入了酒精。奇妙的现象产生了，紫黑色的固体迅速溶解，溶液竟然变成了鲜亮的紫红色！珀金又将这种紫黑色固体取出，紫色的固体不小心触碰到了珀金白色的衣服，衣服竟然被染成了紫色，眼前的一切使珀金惊喜不已，他敏锐地意识到，这种紫色物质可以被当作一种染料来使用，他将这种物质命名为苯胺紫（mauvein），这便是人类历史上第一种人工合成的有机化学染料。

珀金虽然没有合成出奎宁，却意外地制出了苯胺紫，他将这种紫色染料的合成方法申请了专利，并投入大规模的工厂生产，年纪轻轻的珀金也由此发家致富。

苯胺紫的出现为世界人们带来了紫色，使紫色不再是贵族们的专利，从此，越来越多的化学家们走上了人工合成染料的探索之路。

与天然提取的染料相比，人工合成有机染料具有色谱广泛、着色持久、合成简单、价格低廉的优点，这些都是天然染料所不具备的，因而人工合成有机染料得到了大规模的生产和使用。

重氮化合物的出现与偶氮染料的发明

苯胺紫其实是一种有机显色物质，其显色原理与有机物分子中特定的显色结构有关，如烯基（-CH=CH-）、偶氮基（-N=N-）、羰基（C=O）、羟基（-OH）、硝基（-NO2）、亚硝基（-NO）等，当可见光照射到有机物的显色结构上时，有机物便会吸收某段波长的能量，从而显示出与该段波长互补的可见光的颜色。

其中，偶氮基（-N=N-）是一种重要的有机物生色基团，它的出现归功于一位名叫约翰·彼得·格里斯（JohnPeterGris）的化学家，约翰·彼得·格里斯是与珀金同时期的另一位伟大的化学家。格里斯原本是马尔堡大学科尔比博士手下的一名研究生，尽管格里斯对有机化学有着十分浓厚的兴趣，科尔比博士却认为在他这方面并没有发展前途，所以始终没有让他正式毕业。

年，著名的德国化学家霍夫曼偶然读到了格里斯发表的一些文章，便邀请格里斯担任自己的助教，在此期间，格里斯的化学天赋终于显现出来，他陆续发表了一些重要的论文，其中一篇便是《一类新的有机化合物——氢元素被氮元素所取代》，这类化学物便是重氮化合物。

芳香族苯胺与亚硝酸在常温下发生反应时极易分解甚至是爆炸，因此格里斯有意将反应的温度控制在0~5℃之间，从而发现了这种新的有机化合物——重氮化合物。

这种重氮盐实际上是两种构造式的构造体，以苯重氮盐为例，其重氮反应式如下：

重氮化合物的发现使得染料工业掀开了全新的一页，年，Ch.曼恩发现芳香胺重氮盐能与芳香胺或芳香酚偶合，从而制得了第一个偶氮染料——苯胺黄。

此后，德国的染料工厂运用格里斯的重氮作用原理又陆续制出了九千多种偶氮染料。合成染料行业的发展带来了巨大的发展，可以说，正是因为有格里斯发明重氮化合物的贡献，合成染料的种类才大大丰富了起来。

人工合成染料的百花齐放

在此之后，一系列的人工合成染料如雨后春笋般相继出现。

年，蒽醌类染料由德国的巴登苯胺纯碱公司首次研制出来，主要为蓝、绿、黑等深色颜色，蒽醌类染料在染料制造业中占有重要地位，其数量仅次于偶氮染料。

年，德国化学家拜尔以苯乙酸、三氯化磷为原料首次制出了人工合成的靛蓝染料，这种靛蓝染料在印染工业、食品和医药等领域得到了广泛应用。

年，法国科学家克鲁西昂将有机皮革、硫磺（硫化钠）一起煅烧，首次制成了棕色的硫化染料。

年，R.维达尔将对氨基苯酚与硫化钠发生反应，生成了黑色的硫化染料。

年，维达尔用2，4-二硝基氯苯制成硫化黑。人们后来将这种由芳胺、酚等有机溶剂和硫、硫化钠加热制成的染料统称为硫化染料，由于硫化染料制作工艺简单、价格低廉，其在印染工业方面得到了广泛地应用。

此外，含酞菁金属络合结构的酞菁染料，以及含有硝基、亚硝基的硝基染料、亚硝基染料等各种人工合成染料也相继出现。

仅仅经历年的发展，人工合成染料就演绎出了如今的众多种类，这就是化学的奇妙力量与巨大魅力。不过，一些有机合成染料在生产中也存在着严重的环境污染问题，现在，化学家们正在努力开发更多环境友好型的各色染料。