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化学与艺术——香水简史

卢卡· 图林
说到香水，人们会幻想出这样一幅画面——女人们头顶着盛满玫瑰的篮子，面带微笑；男人们穿着实验工作服，神情紧张地盯着铜制蒸馏器——所有以为香水是从鲜花中提炼而来的人，都应该得到原谅。我要说的是，其实，除了某些产品，本书中提到的所有香水，说得委婉些，都是半合成的。它们的成分有一些是从天然香料中提炼而来的，但大部分是化学家们制造的。有两种情况除外，一种是高调宣传采用天然香料制成的纯天然香水，另一种是纯人工合成的香水。人工合成香料与天然香料所占的比例各不相同：论比重，合成香料通常占到90% 以上；论价格，因为天然香料的价格要贵一些，比例自然会低一些。典型的合成香料可能每千克50 美元，而典型的天然香料最便宜的每千克500 美元，更多的是这个价格的10 倍或100 倍。
天然香料的获取方式有很多，但都会在一定程度上改变香精的结构。最廉价的技术（水蒸气蒸馏法和热正乙烷萃取法等）比较粗暴。精炼技术，比如使用高压气体的超临界二氧化碳萃取法，特别是英国工程师皮特· 王尔德（Peter Wilde）推广的氢氟碳化物（HFC）萃取法，效果要更好，在很大程度上保护了天然香料成分不被破坏。无论什么方法，出产量都很低，大多小于0.1%，最多也不超过1%。萃取鲜花是件极其繁重的工作，鲜花萃取液也相当昂贵。辛香料等干香料的提取物要便宜些。（注意，萃取的香精油不等于花朵散发出来的香气成分。换句话说，玫瑰精油闻起来不像玫瑰。但近年来，出现了一项被称为“顶空分析法”或“活花技术”的方法，它试图通过分析花朵散发出来的香气并采用合成法复制出这种香气混合物，这一方法有时还能取得惊人的效果。）
从19 世纪70 年代到现在，制造合成物质的驱动力主要还是经济效益，但结果证明它同时也带来了艺术效益。调香师们用人工合成香料改变了香水这门艺术。伟大的调香师兼导师勒内· 拉吕埃勒（René Laruelle）曾简洁地阐述过：合成香料是香水之骨，天然香料是香水之肉。除了少数嬉皮士，没有人想要全是“骨”的香水。但公正地说，许多现代调香师已经在另一个方向走得太远了，作品中几乎全是沉重而干巴巴的“骨头”，没有一点带汁的“肉”。幸运的是，高投资高回报模式让沙龙香香水公司越来越倾向于选择高档天然香料。按目前的速度来看，5 年时间就能将我们带回到1965 年，那时的香水是高档或廉价，一闻便知。众所周知，一种创作好的香水在稀释之前就是一种香精。香料公司（不是品牌，娇兰和香奈儿除外）利用天然香料混合出这种香精来。大多数小型合成公司从其他供应商处采购原料，而最大的公司， 如著名的五大集团—— 高砂（Takasago）、芬美意（Firmenich）、奇华顿（Givaudan）、国际香精香料公司（IFF）、德之馨（Symrise）——在生产合成香精的同时也生产纯香水原料。这些企业一直致力于研究与拓展新奇的香料（一般都是合成香料，很少有新颖的天然香料），希望能给香水市场带来新的创意元素，或者至少能让客户相信他们做得到。因此，新原料和获得新原料的制作过程一起被当作机密保护着，有的还被专利化。第一个制造出某种新原料的公司通常都享有独家使用权，它们将这些新原料称为“猎物”。20 年专利到期后，除非使用了某种不为人知的合成技巧，不然其他公司也可以开始生产同类成分的产品。
实际上，撇开价格不谈，天然香料与合成香料之间的区别相当复杂。试着闻一下，你会发现纯粹的天然香料比合成香料更有趣。那是因为大多数天然香料混合着几十种、甚至成百上千种分子，而我们的鼻子可以分辨出丰富和有层次的味道。你可能以为，任何一种天然香料，只要分析一下成分，然后通过合成的方式就可以重新构造整个混合物。原则上的确如此，因为天然分子和最终的合成物都由相同的原子组成。然而，这不但在操作上十分困难而且费用昂贵，甚至根本不可能：有些天然香料含有我们无法创造的分子。而且很多不错的合成香料，如大多数麝香、许多琥珀、几种柠檬，以及至少两种重要的幽谷百合的成分，都无法从自然界获得。香水的主要化学成分是什么？总的说来，大概有好几千种。我打赌，假如香料公司将其公之于众，它们的使用频率就会像语言文字一样，呈现出一些经典的搭配。有几种成分几乎在每个配方中都能找到：如闻起来像玫瑰、紫罗兰、茉莉花、木材、广藿香、檀香、香草和麝香等气味的分子。有些——诸如香根草、树苔、紫罗兰叶子的合成物，异喹啉，醛类或桦木焦油——则属于特定的类别，极少用于经典搭配。
香料化学的官方诞生日通常被认定为是珀金（Perkin）发现香豆素这一合成物之时。那时珀金发表了一篇名为《人工合成香豆素及其同类物的形成》的文章，刊登在了第21 期《化学学会期刊》上。许多纯粹的化学物质以前就是从天然香料中分离出来的：1834 年的肉桂醛（肉桂）、1837 年的安息香醛（苦杏仁），直至1863 年，完全人工合成的物质也被包括进来了——但是，它们并不受欢迎。香豆素很了不起，是一种广受欢迎、非常昂贵的天然香料的主要成分。这种天然香料就是经过干燥和发酵的薰草豆，带有极佳的香甜干果味，闻起来有烟草的气味。珀金合成出香豆素时才30 岁，已经是皇家学会（英国科学院）的成员，而且是位行家里手——18 岁的他就已经发现了（在他家顶楼的家庭实验室）合成的纤维染料苯胺紫，名利双收。他合成的香豆素与天然香豆素差不多，但价格便宜许多。
14 年之后，保罗· 帕尔凯（Paul Parquet）在霍比格恩特（Houbigant）的“皇家馥奇”中使用了合成香豆素，这标志着现代香水业的真正开端。到19 世纪70 年代，化学家们意识到，好闻的东西可以赚钱，于是加快了制香的步伐。有了香豆素之后，人们发现天然香草中含有小剂量的洋茉莉醛，这是一种极其淡雅、精细、几乎没有气味的化学分子。洋茉莉醛是娇兰升级版“阵雨过后（Aprés l’Ondée）”一类含羞草调香氛中的主要成分，而且在清新花香调中很常见。还有一种与洋茉莉醛非常接近，被称为新洋茉莉醛的化学分子，闻起来更清淡，使得“目眩神迷银（Dazzling Silver）”这样的香水传奇成为可能。
接下来，在实验室诞生的“重磅炸弹”是香兰素。在那以前，香兰素还是昂贵的香子兰荚果发酵后的提取物。于是，在德国哈门及雷默公司（Haarmann and Reimer，就是如今的德之馨）工作的化学家G. 提曼（G. Tiemann） 和M. 哈门（M. Haarmann）用松木汁液合成了这一物质。哈门及雷默公司也因此在德国中部的霍尔茨明登（Holzminden，Holz 在德语中的意思是“木头”）成立了，公司被森林环抱，以更方便获取这种汁液。接着，G. 提曼和雷默（Reimer）从一种便宜的原料——愈疮木酚中得到了合成香兰素。后来，在20世纪30 年代，一位名为霍华德（Howard）的美国化学家又从更便宜的生产纸类的副产品——木质素中合成了香兰素。香兰素的一个更佳变种是乙基香兰素，更持久，甜味更淡，而且更细腻。在“掌上明珠”（1889）出现之前也许有香水使用过合成香兰素，但没有留下记录，于是爱默· 娇兰（Aimé Guerlain）的作品通常被视为第一款香子兰调香水。
19 世纪80 年代，捷克- 澳大利亚化学家兹德内克· 斯克劳普（Zdenko Skraup）发现了一种非常苦、类似皮革的物质：喹啉。据介绍，在喹啉作为“匪盗（Bandit）”（1944）中的主打成分广受欢迎之前，曾被小剂量地用在“西普”（1917）等香水中。19 世纪80 年代的大型“重磅炸弹”是鲍尔（Baur）在1888 年发现的硝基麝香。自古以来，硝基（No2）族就是化学家的宠儿。9 世纪的阿拉伯化学家亚伯· 伊宾· 哈扬（Jabir ibn Hayyan）首次提到了硝基，但当时他将其称为硫酸（浓硫酸）。他认为硝基麝香像一把铆钉枪，能将硝基“压”入大多数物质当中。早在1795 年，一些有进取心的化学家第一次将琥珀首饰高温加热，直至变为芳香的液体，然后将硝基酸加入其中，气味闻起来好多了。
假如你制造炸药，硝基就像硝化甘油和TNT（三硝基甲苯，烈性炸药）中的N 一样，是很棒的物质，因为它含有氧原子，所以允许任何分子进入，并立即发热。在19 世纪后半叶，爆破是很庞大的业务，像发射子弹和炮弹一样，用来爆破隧道修建和铁路时需要清除的石头。名叫鲍尔的化学家在爆破TNT 的衍生物时，发现了一种作为爆炸物表现并不好但闻起来很不错的物质。当他将这种物质拿给调香师们闻时，他们的吻都要让他窒息了。鲍尔发现的这款麝香相当便宜，不像从喜马拉雅麝香鹿的体腺中提取的天然麝香那样昂贵。这相当于从残渣中发现金子。于是鲍尔开始从生产的一系列麝香中获取利益回报。这些麝香对香水业有着不小的影响，但在20 世纪70 年代，因为它们对光过于敏感而且可能会毒害神经，于是就被淘汰了。尽管麝香酮仍被保留，但由于它不是最好的，因此成为调香师的调香盘中最容易被人遗忘的原料，尤其是美妙的葵子麝香。在硝基麝香出现后不久，1893 年发现的紫罗兰酮震惊全球。紫罗兰酮有紫罗兰花的香味，这种香既简单又动人，其他任何化学分子都无法达到这样的效果：香豆素和香兰素很温暖，像食物；麝香对于调香师，与绘画中用到的透明亮光漆一样，让其他所有色彩更具深度和饱和度；而紫罗兰酮是另一回事，相当于木香和水果香的合体。也正是这种奇怪的对比使它显得如此有趣，仿佛让我们懂得，那些看上去毫无联系的事物，通过分子产生了联系。紫罗兰酮将紫罗兰香的价格降低到了百万分之一，在20 世纪初，它成了最受欢迎的香料。那个时期唯一流传下来的香水是“图卢兹紫罗兰（Violettesde Toulouse）”，给人美好简单的感觉，而且具有古典美。在我看来，体验紫罗兰酮的最好途径是C. 霍华德糖果公司的紫罗兰薄荷口香糖，这是最直观的可食用新艺术风格（Art Nouveau）。
另外有一部分紫罗兰提取物因为一些不严谨的命名而常与紫罗兰花混为一谈。1903 年，当时莫利奥（Moureau）和德朗日（Delange）发现了紫罗兰叶子的分子——庚炔羧酸甲酯（MHC）。MHC 跟乙炔一样含有不同寻常的碳碳三键。曾经用过乙炔或曾将碳化钙滴入水中的读者会记得这种奇怪的胡椒味气体。庚炔和甲基异辛烯胺碳酸盐（Octin Carbonates）就有这种胡椒味气体的效果，能让你惊叫起来。再者，紫罗兰叶子真的非常昂贵［只要很少剂量价格就和“紫罗兰（Violette）”香水差不多］。再者，MHC 变得非常流行，不同于潮湿的鲜花，它带来了一种干爽的感觉。而最终这种原料因为其三键容易发生反应可能引起过敏被禁止使用。最后一款大剂量（庚炔和甲基异辛烯胺很有影响力，0.1% 就算很多了）使用该原料的香水是克里斯汀· 迪奥（Christian Dior）的“华氏温度（Fahrenheit）”，但如今也已重新调整成分。
接下来的1906 年，俄罗斯化学家朱可夫（Zhukov）和雪斯塔可夫（Shestakov）发现了内酯。内酯从酯类物质中分离而来，赋予了香水各种鲜果香味，保持水果清香的同时，留香时间更持久。简单说来，分子中的每个碳原子都能让香味在皮肤或测纸上停留的时间加倍。它以4 个碳原子为最小单位、16 个碳原子为最大单位，这意味着香水的留香时间可以相差四千多倍，也就是说，从5 分钟到两周不等。朱可夫和雪斯塔可夫发现的内酯是桃醛，闻起来有浓浓的桃香味，能以任何结构稳定存在，基本上是最经久，也是结构最稳定的脱水材料。桃醛如夏天般明媚，它能让历史上最忧郁的香水也变得快乐起来。文森特· 罗伯特的“灰色鸢尾”曾采用它以达到引人入胜的瑰丽效果，与鸢尾花根的银灰底香达到美好的平衡。同样，雅克· 娇兰（Jacques Guerlain）非常巧妙地将它植入沉郁又理智的“西普”当中，创造了科蒂式的成功，推出了“蝴蝶夫人”。过去，确定一个未知的分子结构需要花几个月时间，现在只需几分钟。β－檀香醇分子主要负责檀香树的气味，1935 年卢兹卡（Ruzicka）和托曼（Thomann）对它的阐释是一次巨大的成功，前一位因在芳香化学方面的杰出贡献获得了诺贝尔奖。有趣的是，檀香醇的准确结构直到1980 年才解决。在那之前，化学家们并不能复制出檀香醇。另外，檀香精油很便宜，直到现在都很容易得到。不过，一系列的合成替代物以至少每10 年一个的频率被发现。由此给我们带来了大量檀香类的原料，从檀香醇（1960）到异常有力的爪哇檀香（2000），中间还出现过人造檀香、黑檀醇、聚檀香醇和檀香醚。讽刺的是，因为消耗与限制，如今，天然檀香很难拿来作原料，那些闻起来差很多的化学合成物几乎取代了檀香。调香师们非常努力地运用复杂的檀香作为“基香”，复制出有层次的、香甜的、脂粉的、奶香味道，力求跟真的一样。
还有其他新的香味出现吗？当然。1963 年，人们发现了二氢茉莉酮酸甲酯，随后它的价格降到了制作合成香料能承受的水平，造成新合成物的出现以及花香调香水的变革。你能在市场上大多数花香调香水和具有创新意义的“清新之水（Eau Sauvage）”中闻到它。“清新之水”是第一款大量运用此成分的香水。便宜的大环麝香（如环十六烯酮）和便宜的琥珀（如降龙涎醚）可以让洗衣粉一类的便宜货变得好闻起来。玫瑰和水果味的原料如大马酮闻起来既美好又复杂，可以单独用在各种家居芳香产品中。作为主要创新成分，它还成就了大型玫瑰香水如“芫荽（Coriandre）”和雅诗兰黛的“尽在不言中（Knowing）”。
【化学与艺术——香水简史】现在要发明新的合成原料越来越难。首先，在用于香水之前，合成原料必须经过比天然原料更严苛的测试。其次，将一种原材料推入市场的固定成本超过百万美元，只有在它能给至少一家大型香水公司带来巨额利润的时候，才有可能被选中。而时间又在与你作对：制造出一种工业合成物需要1～2 年时间，纸上作业又要花两年时间，说服调香师用它又是两年，因为他们心中已经有无数选择了（调香师坚持要用的新奇材料，往往是那种闻起来像被禁用的过敏原料）。至此，当第一款在商店获得巨大成功的香水问世时，20 年的专利时间已经所剩无几。在每个化工厂可以免费使用它之前，你能把本钱赚回来吗？记住，香水化学不像药品化学，香水业的总价值大约是150 亿美元，而一种特效药就能赚回来这么多。除非我们发现“蝴蝶夫人”能治愈癌症，否则这种情况不会有太大改变。

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