精细化学品重点整理
精细化学品知识点

精细化学品:指一些具有特定的应用性能,合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小而产值高的产品。
例如:医药、化学试剂。
精细化工产品的特点:①具有特定功能②大量采用复配技术③小批量、多品种④技术密集⑤附加价值高胶粘剂是一种靠界面作用(化学力或物理力)把各种固体材料牢固的粘接在一起的媒介物质,又叫粘接剂或胶合剂,简称为“胶”。
胶接与其它连接法相比有如下优点:(1)能有效的应用于不同种类或不同形状材料之间的连接;(2)应力分布均匀,延长构件寿命;(3)粘结结构能有效的减轻质量;(4)胶接件外表面光滑,密封性良好;(5)提高工作效率,降低生产成本;(6)选用功能性胶黏剂,可赋予黏接缝以各种特殊性能。
存在一些问题:(1)强度问题,角接处承受剥离力效果不好;(2)使用温度问题,合成胶的耐高温性能均较差;(3)寿命问题,受工作条件影响,存在老化问题(4)质量检验问题,现今对其的非破坏性检查手段尚不完善。
判断胶接可靠性缺乏依据。
胶粘剂的品种很多,其基本组成由基料,固化剂和促进剂,稀释剂,增塑剂,偶联剂,填料,增韧剂,触变剂等配合而成。
(1)基料基料又称粘料、主剂、是决定粘合剂性能主要组分,能起到胶粘的作用,作为粘料的物质可以是天然高分子、合成树脂及合成橡胶。
(2)固化剂和固化促进剂以热固性聚合物为粘料时,必须加入固化剂使粘合组分交联形成体型结构。
固化促进剂是加速交联反应,缩短固化时间或降低固化温度的组分。
(3)增塑剂与增韧剂为了改善胶层柔韧性,提高胶层冲击强度而加入的配合剂。
(4)稀释剂稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加粘合剂浸稳透力而使用的低分子化合物,有些稀释剂还能降低粘合剂的活性,延长粘合剂的使用期。
(5)填料填料的作用是改善粘合性能和降低粘合剂的成本。
填料一般是粉末状或细短纤维状。
填料的用量要合适,否则会导致粘接性能下降。
(6)偶联剂偶联剂是为了改善粘合剂和被粘物表面之间的界面强度而使用的助剂。
偶联剂是具有反应性基团的化合物,可与被粘物表面分子形成化学键合。
精细化工复习重点

精细化工复习重点绪论1. 简述精细化学品的概念和特点。
精细化学品的概念:是指加工度高、需要高技术的附加值高、产量少、具有特殊功能行的化学品,是与大量生产的通用的化学品或原材料型化学品相对应的一类化工产品。
特点:(1)小批量、多品种、复配型多;(2)综合生产流程和多功能的生产装置;(3)高技术密集度;(4)商业性强; (5) 经济效益显著2.精细化学品的发展趋势是什么?精细化工的发展趋势:(1) 原料来源多元化;(2)生产过程绿色环保;(3)提高产品质量。
增加产品数量(4)重视新产品的开发、开拓新兴精细化工领域;(5)环境友好产品开发3.精细化学品的含义及其分类含义:精细化学品是具有专门功能、技术密度高、附加值高、利润高、配方决定性能、以应用技术和技术服务的小批量产品分类:精细化学品的分类范围十分广泛,按大类属性可分为:无机精细化工产品和有机精细化工产品。
按性能来分,我国将精细化工行业分为11类:包括农药、染料、涂料及颜料、试剂和高纯物、信息化学品、食品和饲料、添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化学药品、日用化学品、功能高分子材料等、也有学者提出的更为细致的18种分法,如医药制剂、酶制剂、精细陶瓷。
4 某公司欲开发GUH-1型水基金属清洗剂,请简述其开发程序开发程序如下:1)研究课题是否符合国家产业发展政策、考虑物资流动、用户使用情况,国内外科技信息资源,国内外市场动向等。
2)对“GUH-型水基金属清洗剂”课题的可行性分析和论证。
包括资料收集、文献研究、尝试性试验等。
3)课题的实验:制定“GUH-型水基金属清洗剂”研究实验方案,小试(试验阶段)。
4)课题的中间试验:中试规模为实际生产的1/10~1/505)课题的检测和鉴定:检测就是对“GUH-型水基金属清洗剂”进行评判,主要包括性能和质量检测,一般分权威机构检测和用户试用两个方面。
如通过鉴定,就可以得到社会公认,同时也为进入市场,进行正式销售创造了非常有利的条件。
(整理)精细化学品复习

1.精细化学品?2.通用化工产品?3.精细化学品的特点?4.化妆品的定义和作用?5.雪花膏生产工艺?6.防晒化妆品定义?SPF值?7.防晒霜中常常添加紫外吸收剂,简要介绍1-2中紫外吸收剂化学名称,及其主要功能8.花露水的主要作用?9.化学烫发的原理?10.洗涤助剂的主要作用?表面活性剂形成胶束的主要作用有哪些等?11.三聚磷酸钠是洗涤剂中不可缺少的优良助剂,其主要作用包括?12.传统的合成洗衣剂都含有三聚磷酸盐,“磷”是造成水体富营养化的罪魁祸首,目前三聚磷酸盐的替代品主要有哪些?13.理想的洗发香波应该具有那些作用?14.瘦肉精的化学名称、化学结构、及其危害?15.食品添加剂的定义?16.为确保食品添加剂的食用安全,使用食品添加剂应该遵循的原则?17.食品添加剂的发展趋势?18.食用天然色素的优点?19.营养强化剂定义?20.常用营养强化剂主要包括?21.三聚氰胺的化学结构及其危害?22.防腐剂定义?23.常用防腐剂主要包括?24.及其主要防腐机理25.比较防腐剂山梨酸、对羟基苯甲酸、苯甲酸的安全性?抗菌性?成本?26.常用鲜味剂主要包括?27.酸味剂定义?常用酸味剂主要有?28.香精定义29.“调香”定义30.香精组成包括?31.麝香的主要化学成分有?32.牛肉香精的制作方法?33.信息化学品材料定义?34.黑白感光胶片的基本组成结构形式及其冲洗加工过程?35.CD-R光盘的记录层中主要有哪几种染料化合物?36.电致发光材料定义?37.OLED显示器的优势?38.“夹心式”OLED器件主要结构组成部分?及其基本工作原理?举例介绍电子、空穴传输材料的化学结构,电致发光材料的化学结构39.液晶定义?40.热致液晶的主要液晶相包含有?41.主流平板液晶显示器的优势?42.液晶显示器中作为主体的液晶材料的主要工作原理?举例介绍向列相液晶的化学结构特点1精细化学品?即精细化工产品。
具有深度加工、技术密集度高、小批量生产、高附加值、一般具有特定功能的化学品。
精细化学品复习考点

1. 精细化学品:对于基本化学工业生产的初级或次级化学品经过深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量生产的系列产品,称为精细化学品。
2.精细化学品化学——研究精细化学品的组成、结构、性质、变化、制备及应用的科学。
3.表面活性剂:是这样一种物质,它活跃于表面和界面上,具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。
在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体,从而具有一系列应用功能。
4.胶束:两亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会互相吸引,从而使得分子自发形成有序的聚集体,使憎水基向里、亲水基向外,减小了憎水基与水分子的接触,使体系能量下降,这种多分子有序聚集体称为胶束。
5.临界胶束浓度:表面活性剂在水中随着浓度增大,表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层,多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢,聚集在一起形成胶束,这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
在CMC附近,表面活性剂溶液的许多性质都会出现转折,如表面张力、电导率、去污能力等6.乳状液:一种或多种液体以微滴状分散到另一种不相混溶的液体中所形成的多相分散体系,称为乳状液。
这种形成乳状液的过程称为乳化。
7.表面活性剂增溶作用:表面活性剂在水溶液中达到临界胶束浓度后,一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加并形成透明胶体溶液,这种作用即增溶作用。
8.生物降解性是有机化合物因受微生物作用而转化为细胞物质.同时分解成可为能源利用的、没有公害的二氧化碳和水等物质的一种性质。
生物降解性也称为生物分解性能。
⑵完整的降解一般分为三步:a初级降解,母体结构消失,特性发生变化;b次级降解,降解得到的产物不再污染环境;c最终降解,完全转化为CO2、NH3、H2O等9. 化妆品:是指以涂搽、喷洒或其他类似的方法, 散布于人体表面任何部位(皮肤、毛发、指甲、口唇、口腔黏膜等), 以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰目的的日用化学工业产品防晒剂:是一类防止紫外线照射的物质,可分为物理性的紫外线屏蔽剂和化学性的紫外线吸收剂。
合肥工业大学精细化学品考试重点

合肥工业大学《精细化工》考试重点1绪论1.精细化学品的定义?分类?特点?3日用化学品1.日用化学品的定义及分类?2.化妆品的定义、分类?有哪些作用?3.染发剂种类及作用原理。
使用染发剂的注意事项。
4.合成洗涤剂的主要品种?5.合成洗涤剂的助剂有哪些成分?(填空题)助剂在洗涤过程中起着哪些作用?6食品添加剂1.什么叫食品添加剂?使用食品添加剂应该遵循哪些原则?2.我国允许使用的食用合成色素有哪7个?了解其中3中结构式(P129~130)3.目前常用的食品防腐剂主要有那几类?请分别举一个例子说明,并写出其结构简式。
(P144~147)7染料化学品1.有机染料按化学结构分为哪几类?按功能应用为哪几类?2、合成染料有哪些主要的品种?3.什么是酸性染料?强酸性染料和弱酸性染料有什么区别?4.什么是还原染料?其染色原理是什么?有何优缺点?8香精香料1.香料与香精有什么区别?2.香气与化学结构的关系?3.香料的种类?合成香料的种类?4.通常香精是由哪几种类型的香料组成的?(填空题)5.天然动物性香料有哪几种?各有什么特点?6.硝基麝香、多环麝香、大环麝香的优缺点。
9胶黏剂1.胶粘剂的定义及分类?2.环氧树脂胶粘剂具有哪些优点?写出生产双酚A型环氧树脂的化学方程式。
3.氯丁橡胶胶粘剂突出的优点是什么?在木材工业中有哪些应用?(简答)4.氯丁橡胶胶粘剂的主要成分及作用(简答)13农药化学品1.农药化学品的定义及分类?2.农药标签上颜色带的含义3.我国全面禁止使用的农药(23种)4.杀虫剂主要品种。
各举一例。
5.人工合成拟除虫菊酯农药结构特点。
举例说明。
6.除草剂定义及分类。
7.除草剂主要品种。
各举一例。
精细化学品知识点总结

破乳定义:使稳定的乳状液的两相达到完全分离,成为不相溶的两相的过程。是与乳化作用相对应的作用。
原理:改变乳状液的界面膜性质以降低界面膜强度或破坏其界面膜,从而使稳定的乳状液易于发生破乳。加入表面活性剂是物理化学法破乳的重要方法。
所用的表面活性剂应具有两种特性:其一是应有较高的表面活性,能强烈吸附油、水界面并将原乳状液中的乳化剂从界面上顶替下来或部分顶替下来;其二是它在界面又不能形成过于牢固的膜,防止形成新的乳状液界面。
这些表面活性剂通常有较ຫໍສະໝຸດ 的亲水性和较高的HLB值,在溶液中可降低溶液的界面张力而使泡沫稳定,称这些物质为起泡剂。
乳化剂的定义:除水相、油相外,加入的凡可以阻止分散相聚集而提高乳状液稳定的第三种物质。
乳化剂的作用原理:A、降低界面张力。当水相与油相混合时,加入表面活性剂(乳化剂)可降低油水的界面张力,分散成稳定的乳剂。B、形成牢固的乳化膜。乳化剂有规律地排列在液滴表面形成乳化膜,可阻止液滴合并。乳化剂在乳滴表面上排列越整齐,乳化膜就越牢固,乳剂也就越稳定。
应用:在药剂中,一些挥发油、脂溶性维生素、体激素等许多难溶性药物常可借此增溶,形成澄明溶液或提高浓度。还用于在乳液聚合、石油开采、胶片生产、洗涤等方面。
四、乳化与破乳作用
乳化的定义:加入表面活性剂,在强烈搅拌下油被分散在水中,形成乳状液的过程。 乳状液的定义:一种或多种液体以微粒状态均匀分散在另一种与它互不相溶的液体中形成的体系,又称乳液、乳剂或乳浊液。
六、乳化剂的工业应用
1、化妆品:乳化剂广泛应用于化妆品工业方面,主要是膏霜、露液等,提供皮肤所需油性及水性成分,有效保持皮肤柔软性、润滑性;另外还应用于化学卷发液或染发剂中可防止损伤头发。此类乳化剂一般为阴离子类的硬脂酸皂,及非离子表面活性剂
上海大学2019精细化学品复习知识点

1. 精细化学品?通用化工产品?精细化学品指经深度加工、技术密集度高、小批量生产、附加价值高一般具有特定功能的一类化工产品;通用化工产品指应用范围广泛,生产技术要求高、产量大的一类化工产品。
2. 精细化学品的特点?发展的主要几个阶段?特点:1)多品种,小批量;2)一般具有特定功能;3)附加值高;4)技术密集度高;5)商品性强,竞争激烈;发展阶段经历:1)初期阶段;2)发展完善阶段;3)快速发展阶段3. 表面活性剂的主要结构特点,包括哪些种类的表面活性剂,表面活性剂形成的胶束,主要功能、作用。
举例洗涤剂配方主要成分。
表面活性剂分子中含亲水的极性基团与疏水的非极性烃链;离子型表面活性剂(阳离子型、阴离子型、两性型)、非离子型表面活性剂;胶束是两亲分子的非极性基在水中相互吸引,形成的多分子有序聚集体。
胶束具有:1)增溶2)乳化 3)润湿 4)发泡 5)消泡 6)洗涤 7)分散 8)絮凝 9)柔软平滑 10)抗静电 11)杀菌 12)匀染作用,可应用于洗涤剂、化妆品制造、食品加工、石油、建筑、纺织工业、金属加工行业等。
十二烷基苯磺酸钠 15.0 % ~ 25.0 % 、4A 沸石 15.0 % ~ 25.0 %包覆过碳酸钠 8.0 % ~ 12.0 %、硅酸钠 8.0 % ~ 12.0 %、碳酸钠 4.0 % ~ 6.0 % 荧光增白剂 0. 5 %、羧甲基纤维素 1.0 %、酶 0.3 %、硫酸钠 28.2 %、水 5.0%4. 化妆品的定义和作用?化妆品指以涂搽、喷洒等方法散布于人体表任何部位以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰目的的日化品。
作用包括:1)清洁作用 2)保护作用 3)营养作用 4)美化作用 5)防治作用。
5. 简单介绍雪花膏的主要成分和生产工艺?雪花膏是硬脂酸、甘油、水,在乳化剂作用下而形成的O/W型乳化体。
作用:它能在皮肤上形成油型薄膜,防止皮肤干燥、皲裂,可以作为基料加人粉质、药物、营养物质形成雪花膏的不同品种。
精细化学品复习资料.

绪论1、精细化学品定义——凡能增进或赋予一种(类产品以特定功能,或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品,也称作专用化学品。
2、精细化工的特点:小批量多品种;综合性生产流程和多功能装置;高技术密集度;大量应用复配技术及剂型加工设计。
3、通用化工产品与精细化工产品的区别⑴特点:通用化工产品也称大宗化学品,其特点:用途广泛,生产批量大,产品常以化学名称或者分子式表示,规格主要是以其中主要物质的含量为基础。
而精细化工产品的特点:品种多,附加值高,规格以功能为基础,商品性强,生产工艺精细。
⑵分类:通用化工产品分成无差别产品(硫酸、烧碱、乙烯等和有差别产品(合成树脂、合成橡胶、合成纤维等。
而精细化工产品分成精细化学品(强调产品的规格和纯度:中间体、医药、农药的原料等和专用化学品(强调产品的功能:医药成药、农药配剂、水处理剂等第一章1、香料——能被嗅觉嗅出或味觉尝出芳香气息或滋味的物质都属于香料。
在香料工业中,香料通常特指用于配制香精的各种中间产品2、香精——以香料为原料,经调香,有时加入适当的稀释剂配成的多成分的混合体叫香精。
3、有香物质必须具备的条件(即性质①具有挥发性;②在脂类、水等物质中有一定的溶解度;③分子量为26-300的有机物;④分子中具有某些原子(称为发香原子或原子团(称为发香团,发香原子在元素周期表中处于ⅣA-ⅦA族中,其中,P、As、Sb、S、Te属于恶臭原子;⑤折射率大多在1.5左右;⑥Raman光谱测定吸收波数,大多数在1400-3500cm-1范围内。
4、香与化学结构之间的关系非常密切①经典的香化学理论认为有香物质的分子中必须含有-OH、-CO-、-NH-、-COO-、-SH、-CN、-NH2等原子团。
②香与C原子数,官能团,取代基及异构现象均有关系:链状烃不饱和程度增加,不饱和位置接近-OH时——香气增强;。
而-OH数目增加——香气变弱③羟基属于强发香团,但分子内有氢键形成时,香气变弱④C8和C9的香强度最大,C16以上的脂肪族烃属于无香物质⑤分子中碳链的支链,特别是叔、仲碳原子的存在对香气有显著影响5、香料的分类:天然香料(动物性香料和植物性香料、单离香料、合成香料(半合成香料和合成香料6、动物性香料:主要有麝香、灵猫香、海狸香、龙涎香四种。
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精细化学品重点整理一、表面活性剂1.常用表面活性剂的商品名:1)硬脂酸钠:十八酸钠,C17H35COONa2)LAS:十二烷基苯磺酸钠,C12H25-C6H4-SO3Na3)琥珀酸磺酸盐:丁二酸酯磺酸盐AESM或AESS:脂肪醇聚环氧乙烷醚琥珀酸单酯磺酸钠快速渗透剂OT:二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠4)SAS:(仲)烷烃磺酸盐-烷基磺酸钠5)AOS:α-烯烃磺酸(钠)盐6)LSS:木质素磺酸盐7)MES:高级脂肪酸甲酯磺酸盐8)净洗剂LS:N-(3-磺基-4-甲氧基苯基) 油酰胺钠盐(高级脂肪酰胺磺酸盐)9)AES:月桂醇聚环氧乙烷酸钠(十二醇聚环氧乙烷醚硫酸钠),C12H25O(CH2CH2O)3OSO3Na10)FAS:脂肪醇硫酸盐,ROSO3Na11)AEPS:十二烷基聚环氧乙烷醚磷酸酯钠盐(月桂醇聚环氧乙烷醚磷酸钠)12)AS:烷基磺酸钠13)AEO:脂肪醇聚氧乙烯14)OP:壬基酚聚氧乙烯醚15)Span系列:失水山梨糖醇酐脂肪酸酯16)Tween:聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯17)APG:烷基糖苷2.季胺化反应的影响因素:1)胺类碱性增大,亲核性增大,易于季铵化反应a)吡啶碱性(PKb=8.8)小于三乙醇胺(PKb=3.24),故吡啶的烷基化速度要比三乙醇胺慢100倍b)当吡啶的2,3,4位上连有烷基时,碱性增大,但由于2位的空间位阻增大,反应性下降2)空间效应增大,不易于季铵化反应a)单烷基随链长(C6-C16)增加,影响不大b)双烷基随链长(C6-C16)增加,有一定影响c)三烷基随链长(C6-C16)增加,影响较大3)烷基化剂中卤素键能增大,反应性下降,烷基化速度:I>Br>Cl>F4)烷基化剂中烷基的影响:CH3->CH3CH2->(CH3)2CH->(CH3)3C-5)极性溶剂促进季铵化,非极性溶剂对反应影响较小3.生物降解性与结构:1)合成表面活性剂中两性表面活性剂较容易生物降解;2)对于碳氢链疏水基,直链较有支链的易于生物降解;3)含芳香基的表面活性剂其生物降解性能比仅有脂肪基的表面活性剂更困难;4)非离子表面活性剂聚氧乙烯链越长,越不易于生物降解。
4.新型表面活性剂:1)APG(葡萄糖和脂肪醇合成的烷基糖苷):是一种新型的非离子绿色全天然表面活性剂,生物降解性及相容性好,温和,复配性好。
主要用于复配香波、化妆品、洗涤剂。
2)糖酯:葡萄糖、蔗糖等均具有多个羟基可与脂肪酸酯化得到糖酯,可用于低泡沫洗涤剂及食品和医药的乳化剂。
3)双联型(Gemini型)表面活性剂:连接基将两个表面活性剂分子联在一起,从而使表面活性剂分子中带有两个亲油基及亲水基,连接基可以是亲水性,也可以是亲油性。
此结构抑制了表面活性剂有序聚集过程中亲水基的分离力,减少了具有相同电性的亲水基的静电力以及水化层的障碍,促进了表面活性剂离子的紧密排列。
与传统表面活性剂相比,双联型表面活性剂具有很高的表面活性,其水溶液具有特殊的相变行为及流变性。
5.复配原理与技术:1)无机强电解质与表面活性剂的复配(在调制精细化学品配方时,常常加入一些无机强电解质以提高表面活性剂活性,降低表面活性剂用量)a)加入无机强电解质:i.离子型表面活性剂的表面活性提高,CMC下降ii.非离子型表面活性剂所受影响较小(当无机强电解质浓度大时,浊点下降)b)常见离子降低表面活性剂CMC效率为:i.NH4+>K+>Na+>Li+>Ca2+ii.SO42->F->Cl->Br->NO3-2)极性有机物与表面活性剂的复配a)少量极性有机物能使CMC发生变化,例如:脂肪醇能使CMC降低,甚至出现表面张力最低值的现象;而尿素等极性有机物能使CMC升高。
3)阴阳离子表面活性剂的复配a)由于形成一种复合物或分子间化合物,可表现出较高的表面活性,使溶液的表面张力大为降低。
b)但复合物很难制备,必须严格按照一定的物质的量比例,并遵循一定的混合方式,否则形成沉淀。
4)阴(阳)离子表面活性剂与两性表面活性剂复配a)可以发生强烈相互作用,形成复合物或分子间化合物,从而提高表面活性并改变各种性能,但必须严格按照一定的物质的量比例,并遵循一定的混合方式。
5)非离子表面活性剂与阴(阳)离子表面活性剂复配a)协同效果明显,为最常用搭档。
6)表面活性剂与水溶性高分子的作用(水溶性高分子与阴离子表面活性剂作用强烈,与阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂作用较弱,可以不考虑)a)高分子物质疏水性越强,越容易与表面活性剂作用生成复合物(疏水作用);b)表面活性剂碳氢链越长,与高分子的相互作用越强(色散作用);c)高分子与表面活性剂电性差异越大,相互作用越强(电性作用)。
二、药物与中间体1. 解热镇痛类药物中间体:1) 水杨酸类解热镇痛类药物a) 阿司匹林 (乙酰水杨酸) OH COOH +(CH 3CO)2O H 2SO 4OCOCH 3COOH +CH 3COOH OHONa o CO 2,0.4MPaOH COONa 2470-75o C Dilutionb) 二氟尼柳F F OH COOH2) 苯胺类药用中间体a) 扑热息痛: 对乙酰氨基酚[N-(4-羟基苯基)乙酰胺]3) 吡唑酮衍生物(解热镇痛和消炎抗风湿,但过敏反应较多,对造血系统有相当毒性)a) 例如:安替比林,氨基比林及安乃近4) 2-芳基丙酸类非甾体类消炎药a) 例如:布洛芬三、染料1. 染料的发色理论:1) 发色团助色团学说(经典发色理论:存在某些不饱和的发色团才能发色)a) 发色团:某些不饱和基团,如-CH=CH->C=O, -N=N-,-N=O ,N O O以下情况可使颜色加深:i. 增加侧链内的烯基数目;增加共轭效应ii. 增加羧基的数目,特别是增加彼此直接联结的羧基iii. 以萘环代替偶氮染料中的苯环iv. 把一定的取代基加入分子内发色体对各种被染物质也不一定具有染色能力(或亲和力),能够作为染料的有机化合物分子中还应含有助色团。
b) 助色团:发色体的颜色并不一定很深,对各种纤维也不一定具有亲和力,但引入某些基团后,颜色会加深,并对纤维有亲和力。
(能加强发色团的生色作用,并增加染料与被染物的结合力的各种基团)如-NH 2, -NHR, -OH, -OR (-SO 3R, -CO 2R 为特殊助色团,可使染料具有水溶性及对某些纤维具有亲和力)2) 醌构理论:有机化合物的发色与分子中醌型结构有关。
醌型结构可视为分子的发色团。
例如孔雀绿存在醌构体,而其隐色体不具有醌构体,故无色。
此理论只能用来解释三芳基甲烷类及醌亚胺类染料,对于偶氮苯类的有色化合物不适用。
3)近代发色理论(量子化学Huckel分子轨道理论)a)有机染料分子的价电子包括σ电子,π电子,n电子。
电子由成键轨道向反键轨道跃迁存在以下形式:σ-σ*,π-π*,n-σ*,n-π*其中σ-σ*, n-σ*需要能量较大,在紫外区有吸收;n-π*(分子中含有未共用电子对与π键作用), π-π*,需能量较小,在可见光区400-760nm有吸收。
b)物质的颜色,主要是由于物质分子中的电子在可见光作用下,发生了π-π*或n-π*跃迁的结果。
4)颜色的深浅和浓淡a)物质颜色的深浅:是指物质吸收的光波在光谱中的位置而言,物质吸收的光波波长愈短,则颜色愈浅。
b)物质颜色的浓淡:表示同一种染料的颜色强度,即物质吸收一定波长光线的量的多少。
c)深色效应:能增加染料吸收波长的效应。
浅色效应:降低吸收波长的效应。
浓色效应:增加染料吸收强度的效应。
淡色效应:降低吸收强度的效应。
2.染料的化学结构与发色:1)共轭体系与发色a)分子结构相似的一系列有机化合物,随共轭体系增大,λmax出现红移,而颜色发生蓝移(深色效应)。
b)一般红、黄浅色为共轭体系小的染料,而大共轭体系染料多为蓝、绿发色体。
c)杂原子参加共轭的发色体系,也会引起λmax红移,产生深色效应。
2)取代基对发色的影响a)-NR2,-NH2,-OR供电子取代基上的未共用电子对与相邻π键发生共轭,产生深色效应;b)-NO2,-CN吸电子取代基可加强染料对纤维的亲和力,此外其对共轭体系的诱导效应增加染料的极性,使激发态分子变得更稳定,也可降低激发能而发生颜色蓝移;c)取代基与共轭体系共平面时,才可形成庞大的共轭体系,发生深色效应(蓝移);若取代基的位阻破坏平面,△E增大,发生λmax紫移。
3)金属原子与染料发色a)金属原子一方面以共价键与染料分子结合,又与具有未共用电子对的原子形成配位键,使整个共轭体系的电子云分布发生变化,改变了激发态和基态的能量,染料颜色发生变化。
b)不同的金属原子对共轭体系π电子的影响不同;同一染料分子与不同金属原子形成配合物后,具有不同的颜色。
4)偶氮染料的结构与显色a)偶氮染料的母体偶氮苯中,N原子的n电子处于N的Py轨道上,与π*轨道垂直,n- π*跃迁“禁阻”,所以偶氮苯基本无色。
b)在偶氮苯中引入给电子基团或吸电子基团后,电荷分布发生变化,正负电荷被分散到N和O原子上,激发态Ⅱb相对于Ⅰb稳定,位能降低,△E变小,发生深色效应。
NIaN N(CH 3)2IIa O N3)2IIbc) 带有未共用电子对基团的引入,由于未共用电子对处于染料分子的非键轨道上,缩小了基态和激发态间的能级差,因而发生深色效应。
d) 在偶氮苯的对位引入极性取代基,整个分子是一个大共轭体,因而发生深色效应。
若在二甲氨基或硝基的邻位存在烷基,影响共轭效应,使激发态位能增高,发生浅色效应。
e) 在偶氮苯的邻位引入取代基,由于影响偶氮基上未共用电子对与苯环的共轭体系,而使颜色发生变化。
取代基为CH 3,X 时,发生浅色效应;为NO 2,CN 时,发生深色效应。
5) 蒽醌染料的发色a) 蒽醌分子中引入吸电子基团(NO 2,CN ),两者相互对抗,分子不易极化,因而对分子的发色影响小;引入供电子基团时,极性加强,增强π电子的流动性,出现较强的π-π*吸收带,对颜色影响大。
取代基的供电子性越强,λmax 越向长波方向移动。
b) 给电子基团取代在1-位上,产生红移比在2-位上大。
原因是1-位取代物激发态带电荷原子相距较近,产生较大静电吸引力,稳定性好;取代基上的氢与羰基易形成氢键,使分子更趋向平面结构,有利于轨道的最大重叠。
c) 由于取代基在同一苯环上,激发态具有较稳定的萘环结构,故在深色染料中常用1,4-二氨基蒽醌及其衍生物。
1,4-二氨基蒽醌,当2-位引入给电子基团,染料的λmax 发生紫移,若引入吸电子基团, λmax 红移。
原因在于基态2-位上的OR 与羰基有共轭作用,稳定性增加,基态位能降低;激发态OR 与羰基无共轭,位能保持不变,整体由基态到激发态的能级差增大。