染料化学品解读共74页
染料化学品解读
O
O
O
OH
浅黄色
红色
红色
• 发色团学说对于许多染料如：偶氮、蒽 醌、硝基和亚硝基染料的发色性质、结 构和颜色的关系都能较好的加以解释， 至今仍被沿用着。
（2） 醌构理论
• 醌构理论是英国人阿姆斯特朗（Armstrong） 于1888年提出的，认为分子中由于醌构的 存在而产生颜色。如对苯醌是有色的，在 解释芳甲烷染料和醌亚胺染料的颜色时， 得到应用。
770~640 640~580 580~495 495~440 440~400
3.9×1014~4.7×1014 4.7×1014~5.2×1014 5.2×1014~6.1×1014 6.1×1014~6.7×1014 6.7×1014~7.5×1014
二、 光和色的关系
•当物质受到光线照射时,一部分光线在物质的 表面直接反射出来,同时有一部分光透射进物质 内部,光的能量部分被吸收。 •将太阳光照射染料溶液，不同颜色的染料 对不同波长的光波发生不同强度的吸收。
• 染料分子的颜色和结构的关 系，实质上就是染料分子对 光的吸收特性和它们的结构 之间的关系。
三、 染料的结构和颜色的关系
1 、染料的发色理论概述 • 染料的颜色和染料分子结构有关。 • 早期的染料发色理论主要有：发色团和 助色团学说、醌构理论、染料发色的价 键理论和分子轨道理论。 • 从早期的学说反映有机化合物的颜色和 分子结构外在关系的某些经验规律，发 展到物质结构内部能级跃迁所需能量的 微观内在规律。
• 光具有波粒二相性。光的微粒性是指光有量 子化的能量，这种能量是不连续的。不同频 率或波长的光有其最小的能量微粒，这种微 粒称为光量子，或称光子。光的波动性是指 光线有干涉、散射、衍射和偏振等现象，具 有波长和频率。 •光的波长λ和频率ν之间有如下关系式：
染料化学品
染料化学品燃料化学品综述一.概述1.基本概念·染料是能使其它物质获得鲜明而坚牢色泽的化合物。
·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2.染料的分类(1)按染料的化学结构进行分类①偶氮染料②硝基和亚硝基染料③芳甲烷染料染料分子中含有二芳基甲烷和三芳基甲烷结构的染料④蒽醌染料⑤靛系染料含有靛蓝或类似结构的染料。
⑥酞菁染料含有酞菁金属络合物结构的染料。
⑦硫化染料用硫或多硫化钠的硫化作用制成⑧菁系染料含有聚甲炔结构的染料。
-(CH)n-⑨杂环染料含有五、六元杂环等结构的染料。
在皮革染色中用的较多的是前四类染料。
(2)按应用分类酸性染料、直接染料、碱性染料、金属络合染料、活性染料、氧化染料、硫化染料、媒染染料、还原染料、分散染料、油溶与醇溶性染料等十多种皮革染色主要应用上述前五种。
染料的发展概况染料的发展历史我国染料的发展概况世界染料生产发展的新趋势(1)染料生产规模化(2)染料生产及污染有向亚洲等欠发达地区转移的趋势(3)在染料的生产中注重新技术及新产品的研究酸性染料概述酸性染料是一类须在酸性介质中进行染色的染料，并因此而得名，并非染料本身呈酸性。
分子式：D—SO3Na，D代表有色染料母体。
电离式：D—SO3Na D—SO3-(有色染料阴离子)+ Na+(无色)酸性染料的结构和分类结构特点：大多为芳香族化合物的磺酸钠盐。
这类染料主要由具有磺酸基的偶氮染料、蒽醌染料和三芳甲烷染料组成。
所以从结构上看多为偶氮型染料，而且以单偶氮和双偶氮的为最多。
酸性染料的性质及应用性能相对分子量低，大多数在400~800之间。
多数以磺酸基为水溶性基团。
染浴中加入酸时，可生成色素酸，色素[D—SO3Na+HCL→D—SO3H(色素酸)+ Na++CL-]使被染物着色浓厚，有利于染料固定。
染浴中加入中性盐时因同离子效应而使染料离解减缓，减少色素酸的生成，缓染、匀染。
染料化学成分
染料化学成分染料是一种广泛应用于纺织、印刷、染色等领域的化学物质。
它们能够给纺织品、纸张等物体赋予不同的颜色，使其具有吸引人的外观。
染料的化学成分决定了它们的颜色、稳定性和染色性能。
本文将介绍染料常见的化学成分。
1. 基团染料中最基本的化学成分是基团。
基团是染料分子中赋予其颜色的关键部分。
不同的基团决定了染料的颜色种类。
常见的染料基团包括芳香基团、酮基团、亚胺基团等。
芳香基团的染料通常呈现出鲜艳的颜色，如红色、黄色等；酮基团的染料常呈现出艳丽的蓝色和紫色；亚胺基团的染料则具有艳丽的红色和橙色。
2. 色团色团是染料分子中决定颜色的重要部分。
它们能够吸收特定波长的光线，使染料呈现出特定的颜色。
常见的色团包括苯胺类色团、吡啶类色团和酞菁类色团等。
苯胺类色团通常呈现出红色、黄色和橙色；吡啶类色团则呈现出蓝色和紫色；酞菁类色团则呈现出绿色。
3. 辅助基团辅助基团是染料分子中的非色团部分，它们对染料的颜色、溶解性和稳定性起着重要作用。
辅助基团包括酯基团、醚基团、硫醇基团等。
酯基团可以增加染料的溶解性和稳定性；醚基团则可以增加染料的色彩变化范围；硫醇基团则可以增加染料的抗光、抗洗和抗污染性能。
4. 催化剂染料的染色性能需要一定的催化剂来促进染料与纺织品之间的化学反应。
常见的染料催化剂包括金属盐、有机碱、酸等。
金属盐催化剂可以提高染料的亲和力和染色效果；有机碱催化剂则可以提高染料的染色速度和染色均匀性；酸催化剂则可以提高染料的耐光性和耐洗性。
5. 分散剂染料在染色过程中需要分散在染料浴中，以便与纺织品充分接触。
分散剂是一种能够使染料均匀分散的化学物质。
常见的分散剂包括磺化剂、醚胺类、聚乙烯醇等。
磺化剂可以增加染料在染料浴中的溶解度；醚胺类可以增加染料的分散性和渗透性；聚乙烯醇则可以增加染料的抗渗透性和抗泡性。
6. 稳定剂染料在染色、储存和使用过程中需要一定的稳定性，以保持其颜色和性能不受外界环境的影响。
稳定剂是一种能够保护染料分子的化学物质。
染料化学课程
N C CH2
O
2、吡唑啉酮（1-苯基,3-甲基,5-吡唑啉 酮） 吡唑啉酮化合物主要用于合成偶氮型 黄色酸性染料和活性染料的中间体， 这种类型染料化学性能稳定，具有较 高耐晒牢度。
NH2 NaNO2 + HCl N N
+
NH NH2 NaHSO3
NH
NH2
-N=N-
蒽醌结构
芳甲烷结构
靛族染料
硫化染料
靛蓝结构
硫化染料
酞菁染料
硝基和亚硝基染料
酞菁结构
按 照 应 用 性 能 分 类
直接染料 还原染料 硫化染料 不溶性偶氮染料 活性染料 酸性染料 分散染料 阳离子染料 缩聚染料 荧光增白剂 食品染料等等
纤维素纤维， 主要是棉纤维染色 羊毛和丝绸的染色 涤纶、锦纶等的染色 腈纶的染色
NO2
+
NO2 2NH3
170 ¡ æ +
NH4Cl
Cl
NH2
NaOH
NO2 NH 2 SO3 H OH
H
例子
Cl N Cl N N HO3S SO3H OH HN N N H N SO3HOH N N HO3S O S O O F H N N N N SO3H H N
+
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。
精细化学品化学 第七章 染料化学品
N N HN
苯基重氮氨基苯
NN
NH 2
对氨基偶氮苯
第三节 酸性染料
1. 概念：一类在酸性染浴中进行染色的染料。 2.分类：强酸性染料、弱酸性染料、酸性媒介
染料、酸性络合染料等。
3.应用：用于羊毛、蚕丝、棉纶等染色， 也可用于皮革、纸张、墨水等方面
•强酸性、弱酸性染料：染料分子与羊毛分 子在酸性介质中形成盐键。
• 第二段为色称，表示染料在被染物上色泽的 名称，色泽的形容词采用嫩、艳、深三字。
• 第三段是尾称，以英文字母结合阿拉伯数字 补充说明染料的色光、形态、强度、特殊性 能及用途等。
染料和颜料的区别
染料能够渗透到物体内部进行着色， 如纤维内部； 颜料只能作用于物体表面，如布料的 表面。
染色机理
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
CN C
N
C
N
N
Me
CN
N
CNC
C N
C
酞 菁 络 合 物
•杂环化合物 结构特征: 含有不同杂环的有机化合物.
• 三、染料的命名
• (1)我国的染料命名体系 实行的是三段命名法， 规定如下：
• 第一段为冠称，表示染料根据应用方法或性 质分类的名称，为了使染料名称能细致地反 应出染料在应用方面的特征，将冠称分为31 类，如酸性、弱酸性等
应称为重氮化。
NH 2
<5 C。
+ HONO +HCl
NNCl +2H2O
+-
NNCl
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。
染料化学概述
还原染料(vat 这类染料不溶于水.染色时, 还原染料(vat dyes) 这类染料不溶于水.染色时, 它们在含有还原剂的碱性溶液中被还原成可溶性的隐 色体从而上染纤维, 色体从而上染纤维,染色后再经过氧化重新成为不溶 性染料而固着在纤维上,主要用于纤维素纤维的染色, 性染料而固着在纤维上,主要用于纤维素纤维的染色, 印花,少量用于丝,毛的染色,牢度优越. 印花,少量用于丝,毛的染色,牢度优越.
O
NH O NH
O
O
硫化染料(sulphur 硫化染料(sulphur dyes)
这类染料和还原染料一样, 这类染料和还原染料一样,
也是原来不溶于水的染料.染色时, 也是原来不溶于水的染料.染色时,它们在硫化碱溶 液中被还原为可溶状态,染入纤维后, 液中被还原为可溶状态,染入纤维后,经过氧化便又 成不溶状态固着在纤维上. 成不溶状态固着在纤维上.这类染料主要用于纤维素 纤维的染色. 纤维的染色.
色称
表示染料的基本颜色.我国采用了30个色泽名称: 30个色泽名称 表示染料的基本颜色.我国采用了30个色泽名称: 嫩黄, 桃红,玫红, 嫩黄,黄,金黄,深黄,橙,大红,红,桃红,玫红, 金黄,深黄, 大红, 品红,红紫,枣红, 翠蓝,湖蓝,艳蓝,深蓝, 品红,红紫,枣红,紫,翠蓝,湖蓝,艳蓝,深蓝, 深棕,橄榄绿, 绿,艳绿,深绿,黄棕,红棕,棕,深棕,橄榄绿, 艳绿,深绿,黄棕,红棕, 草绿,灰,黑等.颜色的名称一般可加适当的形容词 草绿, 黑等. 三个字, 如"嫩","艳","深"三个字,而取消了过去习 惯使用的淡, 浅等形容词, 惯使用的淡,亮,暗,老,浅等形容词,但由于习惯 至今还仍沿用.同时, 至今还仍沿用.同时,有时还以天然物的颜色来形容 染料的染色, 果绿" 玫瑰红" 染料的染色,如"天蓝","果绿","玫瑰红"等. 天蓝"
《染料化学全》课件
染料合成
1
染料合成的方法
概述了化学合成染料的不同方法，包括缩合、取代和还原等反应，以及它们的优 缺点。
2
染料合成的机理
解释了染料合成反应的机理，例如染料的形成和色团的引入过程。
3
数种常见染料的合成
以几种常见染料为例，详细说明了它们的合成方法和关键步骤。
染料的应用
织物染色
介绍了在纺织业中使用染料进行织物着色的过程和 方法。
纤维染色
讨论了染料在纤维制造过程中的应用，以及不同纤 维材料的染色特点。
皮毛染色
探讨了在皮革和皮毛制品行业中使用染料进行染色 的技术和挑战。
食品染色
介绍了食品工业中使用染料进行食品着色的目的、 方法和安全性考虑。
染料的评价与控制
染料化学在实际中的应用前景
探讨了染料化学在纺织、食品和印刷行业等领 域中的应用和创新前景。
1 染色完成度的评价
解释了评价染色完成度的 指标，包括色牢度、均匀 度和亮度等。
2 染料的快度评价
讨论了染料在使用和洗涤 过程中的快度性能评价， 以确保染料的持久效果。
3 染料的环保控制
介绍了染料在生产和使用 中的环境影响和控制方法， 以实现可持续发究方向，包括新型染 料合成和环保染料技术的发展。
染料的应用
讨论了染料在不同行业中的广泛应用，包括纺织、纤维、皮毛、食品和印刷等领域。
染料的结构与性质
1 染料分子的结构
解释了染料分子的基本结 构，包括色团和辅基，以 及它们对染料颜色和性质 的影响。
2 染料的光谱特性
讨论了染料在可见光谱范 围内的吸收、反射和透过 性质，以及它们与颜色的 关系。
精细化学品合成技术-第6章-染料化学品解析
酸过于过量时，会使游离芳胺和亚硝酸离子浓度降低，影响 重氮化； 酸不足：发生副反应，使生成的重氮盐与未反应的芳胺发生 自偶合反应（不可逆）生成重氮氨基化合物，抑制重氮化反 应的进行。
Ar-N2Cl
+
Ar-NH2
Ar-N=N-NHAr
+ HCl
理论上无机酸用量2mol，实际上3-4mol。
芳胺的碱性： • 芳胺碱性较强，与无机酸生成的铵盐较难水解，重氮化时用酸 量不宜过多，否则会使溶液中游离胺减少而影响反应。
+ +
HN-N=OH+
H N=NOH2+
+
+ H2 O
基本方程式(由于亚硝酸不稳定，所以用亚硝酸钠与盐酸或硫 酸作用，可避免生成的亚硝酸分解，其与芳伯胺反应的生成 物以重氮盐形式存在)
Ar NH2
+
NaNO2
+
2HX
Ar
N
2+
X
+
NaX
+ 2H2O
重 氮 组分
偶 合 组分 重 氮化 剂
重氮化反应机理：第一步是游离的芳伯胺与亚硝酸酐或亚硝 酰氯的亚硝酸化试剂作用，生成不稳定的中间体；第二步就 是不稳定的中间体在酸性介质中迅速分解、转化成重氮盐。
合→蓝淀→酒糟→氢化酶→还原→吲哚酚
→石灰（提供碱性）→靛白隐色盐→靛蓝
无机颜料
雄黄
朱砂
石青 石绿
赤铁矿
中国五色图
黄
黑 白
青
赤
黑色
五色与五行、五方的关系图
北 黑
金 西 黄 中 土 赤 火 南 水 青 东 木
白
传统染色 技术和色 彩文化的 主体在先 秦时期就 已经形成