颜料_染料和染料中间体的区别及归类特点_李猛
染料
第一节 概述
染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。 它们大多可溶于水（或在染色时转变成可溶状态），直接或 通过某些媒介物质和纤维发生物理的和化学的结合而染着在 纤维上，主要用于纺织物的染色和印花。 颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。 它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的 着色。颜料本身对纤维没有亲和能力。只有通过粘合剂或成 膜物质使之附着于物体表面或混在物体内部而使着色。
通过芳伯胺重氮化，偶合，可合成一系列偶氮染料；
通过氨基可以引入其他基团。
引入氨基的反应：硝基还原和氨解反应。
硝基还原反应：催化加氢还原、在电解质中用铁屑还 原、硫化碱还原和电解还原
NO2 H2 /Pt 或 Fe＋HCl SO3H SO3H NH2
Ar－NO2
[H] NaOH
Ar－N＝N－Ar O
165℃
SO3H H2SO4 SO3 HO3S SO3H H2SO4 SO3 O
O
SO3H
H2
Hg
H
2 SO 4
O
SO
O O
O
3
140℃
SO3H
O
HO3S
O
二、亲核取代反应和取代基的转换
胺化反应
目的
氨基是供电子基，在染料分子的共轭系统中引入氨基，往
往可使染料分子的颜色加深；
可以和纤维上的羟基、氨基，腈基等极性基团形成氢键， 提高染料的亲和力
一、芳环上的亲电取代反应
卤化反应
可改善染色性能，提高染料的染色牢度。四溴靛蓝的牢度比 靛蓝好，色更加鲜艳，牢度好。
通过卤基（主要是－Cl、－Br）水解、醇解和氨化引入其他 基团，主要是－OH、－OR和－NH2 通过卤基，进行成环缩合反应，进一步合成染料
+染料和颜料
第一节.概述 第二节.染 料 第三节.颜 料
2013.12
第一节 概 述
一、基本概念
二、基本属性
三、分类和命名
一、基本概念
染料是能使其他物质获得鲜明而坚牢色泽 的有机化合物。主要用于染纺织品纤维， 也可用于染皮革，纸张、高分子材料或食 物等。它总是配成溶液或悬浮体应用，还 必须对被染的基质有亲和力。能被吸附或 溶解于基质中，使染色物具有均匀的颜色。
对于酸性染料其染色过程可用下式表示。
例如，酸性红BG200
其拔染良好，耐晒牢度5~6级，可用于羊毛、 真丝和锦纶的染色，也可用于真丝和羊毛的 直接印花。
② 直接染料 直接染料是能将棉、麻等纤维 素纤维在盐类电解质的存在下直接染色的 水溶性染料，凭借染料与棉纤维之间的氢 键和范德华力结合而成。其结构母体有偶 氮型、蒽醌型、酞菁型等。绝大多数为偶 氮型。
偶合反应是一个亲电子取代反应，重氮盐正 离子向偶合组分上电子云密度较高的碳原子 进攻，形成中间产物，然后迅速失去氢质子 转化为偶氮化合物。
该反应中常用的偶合组分有酚类，如苯酚、 萘酚及其衍生物。芳胺类如苯胺、萘胺及其 衍生物。另外还有活泼的亚甲基化合物和各 种氨基萘酚磺酸。
偶合反应的速度与重氮盐正离子浓度和 酚的负离子浓度（或游离芳胺浓度）成 正比：K, K' 为反应速度常数
第二节 染 料
一、偶氮染料 二、蒽醌染料 三、其他类型染料
染料工业曾经是芳香族精细化工的重要部门。主 要应用于纤维工业，在非纤维领域的应用开发也 比较活跃。随着合成纤维的发展，不同类别的染 料增长速度相差较大，从产值看，以分散染料、 活性染料、还原染料、直接染料、阳离子染料等 的产值较大，其中分散染料约占三分之一。按结 构来分类，产量最多的是偶氮染料，其次是蒽醌 染料、二苯乙烯染料、靛属染料、三苯甲烷染料 等。另外，多硫化物类硫化染料和士林类还原染 料，产量也相当大。
颜料和染料
+ HO N O
+ HCl
< 5 C。
N N Cl
+ 2 H2O
+ N N Cl
二. 偶合反应
芳香重氮族盐和酚类、芳胺作用，生成 偶氮化合物的反应称为偶合反应。
+ N N Cl
+
OH
NaOH/H2O 0 C。
N N
OH
对羟基偶氮苯
+ N N Cl
+
NH2
CH3COONa/H2O 0C
。
N N
重氮化与偶合反应
• 偶氮染料是分子中含有偶氮基发色团的一 类染料，它是合成染料中品种最多的染料。 在染料工业合成中产量占50%以上，在酸 性、冰染、直接、分散、活性、阳离子等 染料中大部分是偶氮染料。 重氮化和偶合反应是偶氮工业生产中的 两个基本反应。
重氮化与偶合反应
一.重氮化反应 芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐的反 应称为重氮化。
化 学 组 成 有机芳香化合物 应用范围
有机或无机化合物
纺织品、纸张、皮 纺织品、油墨、油漆、 革、食品 涂料
第一节 染料
• 染料：在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的
化合物。
1.1 概 述
•染料：是能使其它物质获得鲜明而坚牢色 泽的化合物。
•来源：早期的染料主要来自天然动植物 。
•目前合成染料已经取代了天然染料，品种 已达8600多种。
HN
苯基重氮氨基苯
N N
NH2
对氨基偶氮苯
重氮化
由芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮化 合物的反应称为重氮化。 重氮化反应的基本方程式为：
• 合成注意事项： • 重氮盐温度较高时易分解，故重氮化反应常 在低温下进行。 • 重氮化反应须保持强酸性条件，以避免生成 的重氮盐与未起反应的芳胺发生偶合反应。
染料 作业整理
染料概述 1染料的含义及构成条件 答：染料是能够通过介质（比如水）上染染着物（纤维），并与之以某种方式结合，从而使染着物产生颜色，并具有一定牢度的化学物质。染料的构成条件:1在织物上可染得鲜艳的颜色;2、具有良好的染色性能：具有一定的溶解性能，能溶于某种介质；与纤维有一定的结合力（范德华力、氢键、离子间力、共价键），可以从染浴中转移到纤维上；具有均匀染色的性能;3、具有相当好的染色牢度，染料本身在光热空气等环境下的化学稳定性好，能与纤维以某种方式结合，且具有一定的染色牢度4。使用方便，成本低廉，对人体、环境无害。 2染料与颜料的区别 答：相同点：强烈的发色能力，良好的化学稳定性 溶解性：染料可溶于水或有机溶剂或通过某种途径变为可溶 ；颜料不溶 结合力：染料与纤维有结合力；颜料与纤维不能结合，借助黏合剂黏着于纤维表面 化学组成：染料组成为有机芳香化合物 ；颜料组成为有机或无机化合物 应用范围：染料应用于纺织品、纸张、皮革、食品 ；颜料主要应用于纺织品、油墨、油漆、涂料 3染料有哪几种分类方法？ 说明分类依据和各自优缺点 答：1.按结构分类：如偶氮结构、蒽醌结构、靛族、三芳甲烷结构等 依据：染料的共轭发色体系、染料的合成方法 优点：体现颜色与结构之间的关系；有利于染料合成方法的研究；有利于了解染料的结构与化学性能之间的关系. 缺点：染料品种很多，有些染料难于分在某一个结构类型中；没有涉及染料的应用性能，不利于与应用人员对染料的选择2按应用分类：如水溶性染料的酸性染料、酸性媒介染料、酸性络合染料、中性染料、直接染料、活性染料、阳离子染料；非水溶性染料的分散染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、缩聚染料。依据： 染料的染色对象、染色方法和染色性能。优点：有利于染料的选择使用；有利于染色工艺条件的选择；有利于判断染料与纤维之间的结合牢度。缺点：不能反映出染料的发色体系；难于从应用分类出发选择合成的方法。 4商品染料命名法有哪两种？说明染料名称中各段含义 答：1，三段命名法：由染料的属名、色称和符号三部分组成的命名方法。属名（又称冠称）：表示染料的应用对象、应用方法及染色性能等信息。色称：表示染料的基本颜色。词尾（尾注）：用数字或字母表示各种的染料的不同性能。2系统命名法 染料中间体 1什么是染料中料？哪些常用？哪几类反应合成？ 答：染料中间体：是合成过程中，原料与染料之间的中间产物 。常用中料是尚未具有染料特性的芳香族化合物，常见的有芳甲烷类中间体、萘系中间体、蒽醌系中间体等。这些反应主要归为3类：1，通过亲点取代使芳环上的H原子被-No2,-Br，-Cl,-SO3Na，-R等基团取代 反应；芳环上已有取代基转变成另一种取代基的反应变；形成杂环或新的碳环的反应，即成环缩合。有磺化反应；硝化反应；卤化反应；胺化反应；羟基化反应；烷基化反应；芳基化反应；考尔培反应；氨基酰化反应；氧化反应；成环缩合反应。 2．方胺重氮化反应机理及其影响因素 答：1）亲电试剂的产生：NaNO2+HCl → HNO2
染料与颜料概述范文
染料与颜料概述范文染料和颜料是我们日常生活中常见的化学材料，广泛应用于纺织、油漆、墨水、化妆品等各个领域。
本文将对染料和颜料进行概述，包括定义、分类、特性、应用领域等内容。
一、染料的概述染料是指能溶解在溶剂中并能与纤维或物质表面发生着色反应的有机化合物。
染料具有以下特点：1.色彩鲜艳：染料可以提供多种多样的颜色选择，能够满足不同的着色需求。
2.稳定性：染料在纤维或物质表面一旦发生着色反应后，具有较好的耐光、耐洗和耐摩擦等性能。
3.可溶性：染料具有良好的可溶性，能够在溶剂中均匀分散，便于与纤维或物质表面发生反应。
根据染料分子的化学结构和着色机理，染料可以分为以下几类：1.酸性染料：酸性染料是以酸性物质为基础，与大部分纤维物质发生离子键的着色剂。
酸性染料应用广泛，适用于各种纤维材料，如棉、麻、丝、毛等。
2.碱性染料：碱性染料是以碱性物质为基础，通过亲电性着色反应的染料。
碱性染料适用于动物蛋白纤维，如丝、毛等。
3.中性染料：中性染料是介于酸性染料和碱性染料之间的一类染料。
中性染料适用于广泛的纤维材料。
4.还原染料：还原染料是通过还原法发色的染料，主要应用于亲电性纤维材料，如棉、麻、丝。
5.直接染料：直接染料是一种适用于亲电性纤维材料的染料，直接染料具有简单的染色工艺和低染料浓度的特点。
6.活性染料：活性染料是一种适用于亲电性纤维材料的染料，具有较高的染色效果和耐光性能。
染料广泛应用于纺织行业，用于染色纤维制品，如服装、家纺等。
此外，染料还可用于制作彩色墨水、化妆品等。
二、颜料的概述颜料是指用于调制颜料和颜料制品的色素或颜色粉末，将其与发色基质混合后形成的一种制剂。
颜料具有以下特点：1.无溶解性：颜料无法溶解在溶剂中，通常以粉末或颗粒的形式存在。
2.颜色稳定性：颜料具有较好的色泽稳定性，不易退色。
3.遮盖性强：颜料能够覆盖物体的表面，使其改变颜色，具有良好的遮盖性。
1.天然颜料：天然颜料是从天然材料中提取的颜色物质，如矿石、矿泥、珍珠粉等。
染料化学课程
结合方式不同
染料是直接与纤维通过物理或者化学的作用力结合。 颜料则需要借助高分子粘合剂的作用附着在纤维上。
应用范围不同
染料多用于各类纤维的染色，少量用于食品、造纸和皮革 颜料则主要应用于油墨，其次为油漆和涂料工业等。
第三节 染料的分类及命名
染料的分类
偶氮染料 按 照 化 学 结 构 分 类
蒽醌染料 芳甲烷染料
+
O 2NH3
180 ¡ æ
NH2 O
羟基的氨解
OH NH ,NH HSO 3 4 3 NH2
NaOH,NaHSO3
卤化物的氨解： 由于芳环上的卤素原子与芳环的共轭体系形成了p—π 共轭，所以芳环上的卤素原子非常稳定，难以直接转变 为氨基或羟基，然而如果在芳环上同时接有强吸电子基， 则有利于亲核取代反应的进行。
亲电试剂主要包括以下几种： 硝化试剂：混酸（浓硫酸+浓硝酸）；(NO2+) 磺化试剂：浓硫酸、发烟硫酸；(SO3H+) 卤化试剂：卤素+FeCl3、AlCl3等。(Cl+)
一、磺化反应
在染料分子中磺酸基一般是直接连接在芳环上的，磺酸 基除了给予染料水溶性和与纤维形成离子键外，也可以 转变为羟基、氨基以及其他基团。 磺化反应的磺化剂有浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫和氯 磺酸等。芳环上连有供电子取代基时，磺化条件可以低 一些；当连有吸电子基时，必须在发烟硫酸等剧烈条件 下磺化。
H
H 2N
CH = CH SO3H HO3S
NH 2
第四节 重氮化和偶合反应
染料分子中含有偶氮基的统称为偶氮染料。 偶氮染料占据染料种类的50%以上。是最重要的一类染料类型。 因此合成偶氮染料的重氮化和偶合反应也成为最重要的反应类型。
第六章染料与颜料
精细化学品化学 1 第六章 染料与颜料
人们最早使用的染料是动植物中取得的，如靛兰、茜素、五棓子、胭脂红等，直到1857年才由英国的伯琴（W.H.PerKin）由有机合成制成第一种染料苯胺紫，并实现了工业化生产。（参见1999年第九期读者，抹布、百万富翁）。随后出现各种染料。20世纪初出现第一个稠环还原染料，1956年出现了活性染料。近20年来，随着合成纤维的大量发展，有机染料得到极其广泛的应用，现在常用的染料大多是人工合成的，所以常称为合成染料或有机染料。
6.1 染料概述 6.1.1 染料的概念
染料是能使纤维或其他物质获得鲜明而坚固色泽的有色物质。 作为染料的物质必须满足下列要求： 能染着指定物质、颜色鲜艳、牢度优良、使用方便、成本低廉、无毒性。 染料的应用有下列三个方面： 染色：染料由外部进入到被染物的内部，而使被染物获得颜色； 着色：在物体形成最后固体形态之前，将染料分散于组成物中，成型后即获得有颜色的固体； 涂色：将染料混合分散于粘着成膜剂中，作成涂料形式，涂于物体的表面，而使物体表面着色。
6.1.2 染料的分类和命名 对于品种繁多的染料，一般有两种分类方法：一种是根据染料品种对某些纤维的应用性能和应用方法的共性逐步总结而形成的染料的应用分类；另一种是根据染料共同的基本结构类型或共同的基团，各种染料分子结构的共性而形成的按染料分子结构分类。 1、按染料的化学结构分类 （1）偶氮染料，含有偶氮基（—N=N—）的染料； （2）硝基和亚硝基染料，含有-NO2，-NO的染料； （3）芳甲烷染料，包括二芳基甲烷和三芳基甲烷结构类型染料； （4）蒽醌染料，含有蒽醌结构的衍生物染料； （5）靛族染料，含有靛蓝或类似结构的染料； （6）硫化染料，用硫或多硫化钠的硫化作用制成的染料； 精细化学品化学 2 （7）稠环酮类染料，含有稠环酮类结构或其衍生物的染料； （8）反应性染料（习惯称活性染料）含有能与纤维发生反应的反应性基团，与纤维生成共价键的染料。 此外，还有各种结构类型的染料，如：酞青染料、含氧蒽或氧氮蒽和硫氮蒽等结构的染料，甲川和多甲川基、二苯乙烯等结构染料。
精细化工第八章染料
▪ 以4，4‘-二氨基苯甲酰苯胺为中间 体代替联苯胺生产的直接黑G可以代 替联苯胺染料。
▪ 其合成路线为：
▪ 二苯乙烯为一平面型分子，二苯乙烯型染 料具有线型，平面型分子特点。此类染料 均以4，4’一二氨基二苯乙烯一2，2’一 二磺酸及4、4’一二硝基二苯乙烯一2，2’ 一二磺酸为原料合成：
▪ 如直接冻黄。
第七章 染料
▪ 概述 ▪ 染料和颜料的基本属性 ▪ 羊毛用染料 ▪ 纤维素纤维用染料 ▪ 染料的其它应用 ▪ 偶氮染料 ▪ 有机颜料 ▪ 染料和颜料的现状和发展方向 ▪ 习题
概述
一、定义
▪ 染料是一种有色物质，必须对被染的基质 有亲和力，能被吸咐或能溶解于基质中， 染料总是配成溶液或悬浮体应用，主要用 于染纺织纤维，也可用于染皮革、纸张、 高分子材料和食物等，使其具有一种暂时 的或较耐久的色泽。
媒染的方法有三种：
（1）前媒：羊毛先用铬盐处理后，再加入 酸性媒染染料杂色。
（2）后媒：羊毛先用酸性媒染料染色，再 加入铬盐处理。
（3）同媒：羊毛同时和酸性媒染染料染色 及铬盐处理
▪ 媒染染料优点：耐晒、耐洗、耐湿处 理牢度较高；缺点是色光黑，染色物 发生变，不易配色
2、金属铬合染料
▪ 在制备染料时，已将金属原子引入染料分子中生 成金属络合物。按染料与金属原子的配比，有两 种络合类型。
品种： 大多数直接染料是多偶氮化合物，或含有脲素 结构的二苯乙烯化合物。
A：联苯胺染料及代用品 ▪ 直接偶氮染料中的联苯胺直接染料是直接染料中
最重要的一类染料主要代表是直接黑BN。
▪ 但联苯胺已肯定能产生环境性膀胱癌，自1971 年以来，世界各国已先后停止生产。因此联苯胺 染料的代用，是染料工业中目前急待解决的重大 问题之一。