Mauveína

La mauveína, malveína o malvaina, también conocida como púrpura de anilina y malva de Perkin, fue uno de los primeros tintes sintéticos. Fue descubierto por casualidad por William Henry Perkin en 1856 mientras intentaba crear una cura para la malaria. También está entre los primeros tintes químicos que se han producido en masa.

Un tinte revolucionario

Mientras que el origen de la revolución industrial moderna se remonta a menudo al desfiladero de Ironbridge al noroeste de Birmingham en el Reino Unido, se da menos crédito a uno de los lugares de nacimiento de la moderna industria química orgánica.

William Henry Perkin (1838-1907) que a la edad de 18 años en el año 1856 se propuso con la idea de hacer quinina (C20H24N2O2) mediante la oxidación de la alitoluidina (C10H13N), había producido accidentalmente en su lugar el primer tinte sintético de anilina púrpura, mejor conocido como malvaina o purpura de Perkin.

La fórmula real de los dos componentes principales de la mauveína es C26H23N4+X -/ C27H25N4+X donde X= sulfato, acetato, cloruro. El nombre químico puede ser, por ejemplo, acetato de 3-amino-2,9-dimetil-5-fenil-7-(p-tolilamino)fenazinio.

Cabe señalar que en ese momento se conocían con certeza las estructuras moleculares de pocos compuestos. Ni siquiera la tetravalencia del carbono era de conocimiento común en esa época, habiendo sido sugerida por Kekule sólo en 1857, y por William Odling un poco antes. Loschmidt en 1861 publicó entonces estructuras para unas 250 moléculas conocidas en ese momento. Muchas de estas sugerencias se reconocen ahora como correspondientes precisamente a las fórmulas modernas. La lista incluye un número de 1,3,5-triazenos, que están representados en la moderna forma ciclohexatricial del benceno, y por supuesto no son estructuralmente diferentes al sistema de anillo central de malvaina. Las estructuras de Loschmidt son cuatro años anteriores a la estructura de benceno de Kekule.

Industrialización de la mauveína

Perkin estableció una fábrica (Perkin e Hijos) a orillas del Grand Union, luego el Grand Junction Canal, en 1857 para producir mauveína. Esta pequeña tintorería estaba situada en un terreno de 6 acres justo al sur del pub Black Horse, en Greenford, al oeste de Londres. Este pub sobrevive hasta el día de hoy, y sigue siendo un “local” del gigante farmacéutico, Glaxo SmithKline, que tenía su sede mundial cerca.

En la Exhibición Real de 1862, la Reina Victoria apareció con un vestido de seda teñido con mauveína, reemplazando así el púrpura del Tirol, que había sido restringido a la realeza desde la época romana debido a su gran gasto. En los archivos de química del Colegio Imperial hay una muestra de seda (de aproximadamente 5 x 10 cm) teñida con un lote del tinte original sintetizado en la década de 1850, y un sello de correos de “lila de un centavo” que originalmente se pensó que había sido teñido con el mismo compuesto.

La estructura molecular de la mauveína resultó difícil de determinar, siendo finalmente identificada en 1994 y publicada de forma bastante apropiada, en un Journal llamado en honor al propio Perkin*. En 2007 se aislaron e identificaron dos estructuras más: la mauveína B2, un isómero de la mauveína B con metilo en un grupo arilo diferente, y la mauveína C, que tiene un grupo p-metilo más que la mauveina A.

En 2008 se descubrieron más mauveínas y pseudomauveínas, con lo que el número total de estos compuestos ascendió a 12. En 2015 se informó por primera vez de una estructura cristalina.

* O. Meth-Cohn and A. S. Travis, J. Chem. Soc., Perkin Transactions 1, 1994, 5. doi:10.1039/P19940000005

Investigando más allá de la mauveína

El nuevo color cayó en desuso a finales de la década de 1860, pero en uno de los primeros laboratorios de “Investigación y Desarrollo” de química del mundo, Perkin descubrió dos nuevos tintes, Britannia Violet y Perkin’s Green. Se dice que el agua del cercano Canal de la Gran Unión se volvió de un color diferente cada semana, dependiendo de los tintes que se hacían en ese momento.

En 1869, Perkin sintetizó el vívido colorante rojo natural llamado Alizarina, conocido químicamente como 9,10-dihidro-3,4-dihidroxi-9,10-dioxoantraceno-2-sulfonato de sodio. ¡La compañía alemana BASF se adelantó al proceso de patentamiento por un día! Perkin y BASF llegaron a un acuerdo sobre los procesos de fabricación. Perkin vendería Alizarina a Gran Bretaña, unas 400 toneladas al año, BASF al resto del mundo, pero el apogeo de la fabricación de tintes sintéticos en Greenford se estaba desvaneciendo, supuestamente porque las universidades británicas no producían un número suficiente de químicos para la constante innovación que ahora se requiere en la industria de los tintes.

En 1874, Perkin vendió sus tintorerías a Brooke, Simpson y Spiller. Continuó operando bajo sus nuevos dueños sólo hasta 1876, cuando fue vendido a los fabricantes de alquitrán Burt, Boulton y Haywood, cuyas operaciones de teñido se unieron a la British Alizarine Company. Esta a su vez se convirtió en parte de ICI en 1931, y en tiempos más modernos se conoció como Zeneca, una compañía que puede reclamar ser la sucesora de Perkin.

Legado de la mauveína de Perkin

Hoy en día, en Manchester, queda una importante colección de interesantes productos químicos y otros artefactos de Perkin, aunque no están a la vista del público de forma permanente. Otras muestras, incluida la mauveína original hecha por Perkin, se encuentran en el Museo de Ciencias de Londres, justo al lado del Imperial College, y en los propios archivos del College.

Partes de los edificios originales de Greenford sobrevivieron hasta las celebraciones del centenario en 1957, y los últimos rastros fueron demolidos tan recientemente como en 1976, siendo el único signo que queda la placa azul erigida en los edificios que ahora están allí. Hoy en día, el sitio del laboratorio de la tintorería Perkin sirve como punto de distribución de millones de panes y panecillos para el oeste de Londres. El pub Black Horse ha sido recientemente renovado, y uno puede tomar un crucero de placer a lo largo del canal Grand Union desde el pub. El crucero hacia el este puede llevarte a la “Pequeña Venecia”, en Paddington, que está a unos 3 km al norte del Imperial College.

Peculiaridad en la síntesis de Perkin

Charles Rees, químico británico (1927 – 2006)
Charles Rees, químico británico (1927 – 2006)

Hay una interesante peculiaridad química en la historia de la mauveína. Esencialmente, su síntesis fue notable porque se basó en una oxidación en un solo paso de laboratorio (dicromato) de una simple (mezcla) de anilinas (metil)aromáticas, que son bases orgánicas simples. Esas bases son peculiarmente propensas a producir productos intrigantes en reacciones aparentemente simples. La escorpina se sintetizó hace un par de decadas en el grupo de Charles Rees. Charles fue el profesor de química de Hofmann en el Imperial College, y por tanto sucesor de August Hofmann (1818-1892), quien fue el supervisor e inspirador original de Perkin, y el primer profesor del Royal College of Chemistry (fundado en 1845, ahora Imperial College) al que asistió Perkin.

De manera apropiada, Charles llevaba una corbata de moño teñida con lo que aparentemente es una muestra de la mauveína original hecha por el propio Perkin, y por supuesto dirigia la revista con el nombre de Perkin. La escorpionina fue hecha a partir de la reacción del S2Cl2 con di-isopropil etil amina, y es en sí misma otro llamado compuesto heteroaromático, al igual que la malvaina. Otra base simple (DABCO, o di-aza-[2.2.2]bicyclo-octane) fue descubierta en el grupo de Henry Rzepa para reaccionar con bromo para dar un compuesto muy extraño que contiene cadenas lineales de 7 iones de bromo, la cadena tiene una carga total de 3-. Tanto la escorpina como el aducto DABCO/Br2 son altamente coloreados, al igual que la mauveína, aunque ninguno de los dos parece tener utilidad como colorante.

Otros aportes de Perkin

Después de retirarse en 1874, Perkin continuó investigando en química orgánica, descubriendo la “Reacción Perkin”, y quizás lo más significativo, sintetizando cumarina, que formó la base de la industria del perfume sintético. Publicó unos 60 trabajos de investigación durante este período, la mayoría de ellos en el Journal of the Chemical Society.

Para más información Mauveine dye