Un momento púrpura en la historia de la química
2009/04/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
El color púrpura se encuentra dentro de esta amplia zona entre el rojo y el azul, en la zona de colores como el morado, la lila, la ubela, la violeta. Tiene especial importancia en la historia de los tintes, ya que hasta 1856 el tinte púrpura era muy escaso y a partir de entonces el tinte sintético abrió muchas puertas.
El protagonista de esta historia fue el químico inglés William Henry Perkin. Él descubrió el tinte púrpura y aquel acontecimiento extraordinario le cambió la vida. Su descubrimiento tuvo lugar a los 18 años. Muy joven. De hecho, trabajaba en el laboratorio del químico August Wilhelm von Hofmann, en el Imperial College de Londres. El hallazgo tuvo lugar en la Semana Santa de 1856, unos días en el laboratorio de Hofmann. Ese mismo año registró la patente del tinte y a partir de ese momento comenzó la actividad empresarial.
Con el dinero de su padre y la ayuda de su hermano pusieron en marcha una fábrica. El propio Perkin desarrolló un fijador (una sustancia que sujetaba la molécula coloreada) y lanzó el tinte. No crearon un nuevo color, pero sí el nombre de un color: le llamaron malva, y con ese nombre conquistó el mercado el tinte.
En aquella época había otro tinte púrpura, la púrpura del Tiro, pero era costosa y difícil de producir. Las fuerzas perpendiculares se dieron cuenta de que el mercado les daba una gran oportunidad; estando en Inglaterra, XIX. A mediados del siglo XX estaban inmersos en plena revolución industrial y la industria textil estaba experimentando un gran auge. Una oportunidad inmejorable; Perkin se enriqueció profundamente.
Molécula sorpresa
Fue un verdadero descubrimiento de la historia de la química, con todo el significado que tiene la palabra descubrir. Quería conseguir una quinina sintética y, afortunadamente, no sabía mucho de química orgánica.
Ni Perkin ni nadie más, ya que en 1856 la química orgánica no estaba desarrollada lo suficiente para sintetizar una molécula como la quinina. Los químicos de la época no sabían mucho de la química del carbono y, además, no sabían cuál era la estructura molecular de la quinina. Lo único que sabían era cuántos átomos tenía cada tipo de molécula. La quinina está compuesta por 20 átomos de carbono, 24 de hidrógeno, dos de nitrógeno y 2 de oxígeno (C 20 H 24 N 2 O 2 ). Pero estos átomos tienen miles de moléculas.
Buscaban a ciegas, por intuición mezclaban líquidos parecidos a la quinina para ver lo que salía. Hofmann había propuesto un método de síntesis de quinina a partir de la cual Perkin estaba realizando pruebas. Y en esas condiciones sintetizó el tinte púrpura sin saber con qué molécula trabajaba. Y aquel desconocimiento le trajo la felicidad; si supiera la estructura de la quinina nunca habría sintetizado el tinte.
La molécula del tinte púrpura fue denominada maleta. También se le llama anilina púrpura porque es una derivada de la anilina. Perkin oxidó la anilina con el ácido crómico, pero, además de reaccionar con él, reaccionó con unas impurezas de la propia anilina, con unas toluidinas y apareció un residuo negro sólido. Este tipo de residuos son habituales en el mundo químico. Normalmente se separan y se descartan, pero Perkin quiso tomar el residuo y ver de qué estaba compuesto. El residuo se introdujo en alcohol y de este sólido negro se extrae un producto púrpura. La anilina era púrpura, una molécula ajena a la quinina. Vendida esta molécula como tinte, a los veintiún años, se enriqueció en Perkin.
Además, la fama del tinte fue grande. En 1862, en una exposición inglesa, la reina Victoria aparece vestida con un vestido de seda. La malva estaba de moda.
Pero no fue solo un tinte de ropa. La microbiología también estaba tomando fuerza en el siglo XIX. en la segunda mitad del siglo XX. Y los tintes eran importantes recursos para la investigación de microorganismos. Se teñían células de unas bacterias y de otras no, y algunos componentes de unas células sí y otros no. Por lo tanto, los biólogos necesitaban muchos tintes.
El tinte de Perkin abrió ese camino. El biólogo danés Christian Gram, por ejemplo, desarrolló una técnica de teñido de bacterias utilizando otros tintes de la familia de la anilina, y otros biólogos la aplicaron para clasificar las bacterias; hoy en día es habitual la clasificación de bacterias grampositivas y gram-negativas.
Química Sintética
Antes que en Biología, el descubrimiento de Perkin tuvo su importancia en la química. Todos los tintes utilizados hasta 1856 fueron extraídos de productos naturales. La purpura anilina inauguró la industria de los tintes sintéticos. Muchos dicen que inauguró la propia química sintética. Sin embargo, para desarrollar esta industria, debían desarrollar la propia química orgánica sintética.
También faltaban ideas básicas; el químico alemán Friedrich Kekule propuso en 1857 que el átomo de carbono produce cuatro enlaces covalentes al año siguiente del descubrimiento de Perkin. Tampoco se conocía la estructura del benceno, es decir, los químicos no sabían que los seis grupos de carbono tomaban forma de anillo. Fue el propio Kekule quien supuestamente lo propuso, después de ver los carbonos bailando en corro en sueños. Las estructuras anular son típicas ya que en muchas moléculas son estructuras de pequeña energía.
La química orgánica es similar a un mecano, las piezas son átomos y las uniones entre ellos se deben realizar de acuerdo a unas reglas determinadas. Conocidas estas normas, los químicos actuales pueden sintetizar en el laboratorio prácticamente cualquier molécula orgánica, natural o no. XIX. A mediados del siglo XX, aquella química era un error de ensayo, pero a finales del siglo la situación era diferente.
Después
Perkin, al no faltar dinero, trabajó simultáneamente en el negocio de la industria del tinte y en la investigación de la síntesis orgánica. Cuando Alizarina se enteró del tinte sintético rojo, comenzó a afinar el método de síntesis para mantener el monopolio de los tintes. Sin embargo, la empresa BASF registró la patente de la alicia un día antes que Perkin.
En 1874 vende la fábrica, abandona los tintes y se dedica exclusivamente a la investigación. Para entonces, la competencia en la industria química era muy dura. Las empresas alemanas adquirieron una gran fuerza y se impusieron por completo a finales de siglo.
Perkin se dedicó a la investigación en química orgánica y, a partir de entonces, siguió cosechando grandes éxitos; una conocida reacción lleva su nombre: Reacción de perquinas. Por eso también recuerda la historia de la química. El creador de la púrpura sintética murió rico en 1904.
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