胺染料的妙用課件

胺染料的妙用

本章知識(shí)點(diǎn)

1.了解胺的分類、命名和結(jié)構(gòu)特征2.了解胺的制法3.掌握胺的化學(xué)性質(zhì)4.掌握芳香族重氮鹽的制備5.掌握重氮鹽的性質(zhì)及其在合成上的應(yīng)用6.了解什么是染料和顏料?二者有何特點(diǎn)和區(qū)別7.了色染料的分類方法8.了解物質(zhì)的顏色和顏色的三要素9.用發(fā)色理論分析物質(zhì)具有顏色的原因10.掌握染料的顏色與結(jié)構(gòu)的關(guān)系第一節(jié)胺一、胺的分類、命名和結(jié)構(gòu)二、胺的制法三、胺的物理性質(zhì)四、胺的化學(xué)性質(zhì)五、幾種重要的胺第二節(jié)芳香族重氮和偶氮化合物一、重氮鹽的制備——重氮化反應(yīng)二、重氮鹽的性質(zhì)第三節(jié)染料一、染料概述二、染料的分類三、光與顏色的基本知識(shí)四、染料的顏色與結(jié)構(gòu)的關(guān)系§根據(jù)與N相連的烴基類別，分為脂肪胺和芳香胺?！旄鶕?jù)所含氨基的數(shù)目分為一元胺、二元胺和多元胺。

§季銨鹽與季銨堿。季銨鹽季銨堿R4N+OH-R4N+X-注意：·表示基字用“氨”，如：－NH2、－NH－;·表示氨的烴基衍生物時(shí)，則用“胺”，如：C2H5NH2;·表示季銨類化合物用“銨”，如[(CH3)4N]+Clˉ、[(CH3)4N]+OHˉ“氨”、“胺”及“銨”字的用法：

（二）命名

簡(jiǎn)單的胺以胺為母體，烷基寫在前面，如CH3NH2,叫甲胺；(CH3)2NH叫二甲胺；C6H5NH2叫苯胺；（C6H5)2NH叫二苯胺。注意芳胺命名N-甲基苯胺N,N-二甲基苯胺1,3-苯二胺（間苯二胺）NHCH3N(CH3)2NH2NH2

（三）胺的結(jié)構(gòu)

胺分子中，N原子是以不等性sp3雜化成鍵的，其構(gòu)型成棱錐形。

復(fù)雜的胺，把氨基作為取代基，以烴或其他化合物為母體CH3—CH—CH2CH—CH3NH2CH34-甲基-2-氨基戊烷—

硝基化合物在酸性條件下用金屬還原劑（鐵、錫、鋅等）還原，也可催化加氫，最后產(chǎn)物為相應(yīng)的伯胺。

（1）金屬還原劑還原（二）由還原反應(yīng)制胺（2）催化氫化1.硝基化合物的還原有大量廢液、廢渣需處理，對(duì)環(huán)境有污染將醛或酮與氨或胺作用后再進(jìn)行催化氫化即得到胺。3．*醛和酮的還原氨化

注意：為防止生成的伯氨與醛或酮進(jìn)一步縮合，需要用過量的氨，以減少仲胺的生成。C=OR(R')

HNH3+H2OC=R(R')

HNHR"NH2NR"H2,

NiCHR(R')

HNH2NHR"

甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺為氣體，其他胺為液體或固體。

與醇相似，伯胺、仲胺可以形成分子間氫鍵，其沸點(diǎn)高于相對(duì)分子質(zhì)量相近的非極性化合物(如烷烴)，而低于相應(yīng)的醇或羧酸。三、胺的物理性質(zhì)

胺和氨相似，分子中氮原子上具有未共用電子對(duì)，能接受一個(gè)質(zhì)子形成銨離子，故胺具有堿性，能與大多數(shù)強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽。（一）堿性四、胺的化學(xué)性質(zhì)★在氣態(tài)時(shí)堿性為：(CH3)3N>(CH3)2NH>CH3NH2>NH3★在水溶液中堿性為：(CH3)2NH>CH3NH2>(CH3)3N>NH3RNH2+

HClRNH3ClRNH2+

HOSO3HRNH3

OSO3H

電子效應(yīng)：3°胺＞2°胺＞1°胺

空間效應(yīng)：1°胺＞2°胺＞3°胺

溶劑化效應(yīng)：1°胺＞2°胺＞3°胺

水溶液中，電子效應(yīng)、空間效應(yīng)和溶劑化效應(yīng)共同影響的結(jié)果。

氣態(tài)時(shí)，僅有烷基的供電子效應(yīng)，烷基越多，供電子效應(yīng)越大，故堿性次序如上。解釋：堿性：脂肪胺>氨>芳香胺pKb<4.704.75>8.40

伯胺作為親核試劑與鹵代烴發(fā)生取代反應(yīng)，生成仲胺、叔胺和季銨鹽。此反應(yīng)可用于工業(yè)上生產(chǎn)胺類。但往往得到的是混合物。（二）氮上的烴基化反應(yīng)～ˉ+3CH2NH2CH3ICH3OH+－CH2N(CH3)3I（三）酰基化

脂肪族或芳香族1°胺和2°胺可與?；噭｛u、酸酐或羧酸作用，生成N-取代酰胺或N,N-二取代酰胺。

叔胺N上沒有H原子，故不發(fā)生酰基化反應(yīng)。

該反應(yīng)用途：

1.胺類的鑒定

生成的N-取代酰胺均為結(jié)晶固體，具有固定而敏銳的熔點(diǎn)，根據(jù)所測(cè)熔點(diǎn)，可推斷出原來胺的結(jié)構(gòu)。

2.從胺的混合物中分離出叔胺

伯胺或仲胺與磺?；瘎┳饔茫上鄳?yīng)的芳磺酰胺。分離、鑒別伯、仲、叔胺（四）磺?；?——興斯堡法N-烷基-苯磺酰胺N,N-二烷基-對(duì)甲基苯磺酰胺不溶于堿,固體析出溶于堿叔胺不發(fā)生磺?；磻?yīng)（五）與亞硝酸反應(yīng)

亞硝酸（HNO2

）不穩(wěn)定，反應(yīng)時(shí)由亞硝酸鈉與鹽酸或硫酸作用得到。

生成的碳正離子可以發(fā)生各種不同的反應(yīng)生成烯烴、醇和鹵代烴。所以，伯胺與亞硝酸的反應(yīng)在有機(jī)合成上用途不大。

（1）脂肪族伯胺與亞硝酸反應(yīng)——生成脂肪族重氮鹽，易分解放出氣體↑

利用亞硝酸與伯、仲、叔胺的反應(yīng)不同，可以鑒別伯、仲、叔胺。綠色葉片狀（4）脂肪族叔胺與亞硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物不穩(wěn)定，易水解，加堿后可重新得到游離的叔胺。芳香族叔胺與亞硝酸作用，易發(fā)生環(huán)上的亞硝化反應(yīng)，生成對(duì)亞硝基取代物：

2.芳胺芳胺很容易氧化，例如，新的純苯胺是無色的，但暴露在空氣中很快就變成黃色然后變成紅棕色。在一定條件下，苯胺的氧化產(chǎn)物主要是對(duì)苯醌。苯胺用漂白粉氧化呈現(xiàn)紫色，用于苯胺的鑒別。[]

氨基是較強(qiáng)的鄰、對(duì)位定位基，為了得到一取代產(chǎn)物，就要設(shè)法削弱氨基的活化能力，有效方法之一是使氨基轉(zhuǎn)化為酰胺基。（七）芳胺環(huán)上的親電取代反應(yīng)1.鹵代反應(yīng)

白色或

如何將苯胺轉(zhuǎn)化為間溴苯胺？

芳伯胺直接硝化時(shí)，先把氨基保護(hù)起來，然后再進(jìn)行硝化。2.硝化反應(yīng)思考：++3.磺化反應(yīng)——內(nèi)鹽

在180～190℃下，加熱苯胺和濃硫酸，即可得到對(duì)氨基苯磺酸。

定義：在低溫（0~5℃）和過量強(qiáng)酸性溶液中，芳伯胺與亞硝酸作用生成重氮鹽的反應(yīng)，稱為重氮化反應(yīng)。

一、重氮化反應(yīng)——芳香族重氮鹽的制備

1.無機(jī)酸要大大過量。若酸量不足，生成的重氮鹽可與未反應(yīng)的苯胺作用生成復(fù)雜的化合物。

2.亞硝酸不能過量。因?yàn)閬喯跛徇^量會(huì)促使重氮鹽本身的分解。其檢查方法是：用KI—淀粉試紙。注意（一）性質(zhì)重氮鹽溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。重氮鹽的化學(xué)性質(zhì)十分活潑。受熱、光照或遇到氧化劑時(shí)，均能被分解破壞，放出氮?dú)?。（二）重氮鹽的應(yīng)用

二、重氮鹽的性質(zhì)

重氮鹽的化學(xué)性質(zhì)活潑，能發(fā)生多種反應(yīng)，可分為兩大類：（1）放出氮的反應(yīng)——重氮基被取代的反應(yīng)；（2）保留氮的反應(yīng)——還原反應(yīng)和偶合反應(yīng)。

重氮基在不同的條件下，可以被羥基（—OH），甲氧基（—OCH3）鹵素（—X）、氰基（—CN）、氫原子等取代，同時(shí)放出N2↑。

（1）被鹵素取代

此反應(yīng)是將碘原子引進(jìn)苯環(huán)的好方法，但此法不能用來引進(jìn)氯原子或溴原子。氯、溴的引入用桑德邁爾法。1.放出氮反應(yīng)——取代反應(yīng)N2+HSO4△I+KI+KHSO4↑↑（2）被氰基取代重氮鹽與CuCN的KCN水溶液作用，重氮基被氰基取代生成苯甲腈。氰基很容易水解為羧基，另外，可從腈制備胺。

（3）被羥基取代（水解反應(yīng)）當(dāng)重氮鹽和酸液共熱時(shí)發(fā)生水解生成酚，并放出氮?dú)?。↑生成?/p>

該法不宜使用重氮苯鹽酸鹽，防止發(fā)生副反應(yīng)。

常利用這個(gè)反應(yīng)把氨基轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基，從而制備一些不能由芳磺酸鹽堿熔制得的酚類。

若用磺化堿融法，問題在于有對(duì)堿敏感的基團(tuán)－X，因而采用重氮鹽法效果很好。如：注意分析：0～，（4）被氫原子取代重氮鹽與許多還原劑（如乙醇、次磷酸、甲醛堿溶液等）作用，則重氮基被氫原子取代。因此，可以通過此反應(yīng)將芳環(huán)上的氨基或硝基除掉。

H2O↑↑↑

從苯制備1，3，5－三溴苯不能用苯直接溴化制取。需先引入一個(gè)強(qiáng)鄰、對(duì)位定位基氨基，使溴原子進(jìn)入苯環(huán)鄰、對(duì)位。然后再除去此基團(tuán)。該反應(yīng)提供了一個(gè)從芳環(huán)上除去—NH2

的方法。例：H2/Ni

（1）還原反應(yīng)重氮鹽可被氯化亞錫、錫和鹽酸，鋅和乙酸、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉等還原成苯肼鹽酸鹽，再加堿即得苯肼。

苯肼為無色油狀液體，不溶于水，有強(qiáng)堿性，在空氣中易變黑，有毒。是羰基化試劑，也是合成藥物及染料的原料，如合成退燒藥“安乃近”。2．保留氮的反應(yīng)

重氮正離子作為親電試劑，與酚、芳胺等化合物作用，對(duì)芳環(huán)進(jìn)行親電取代反應(yīng)，由偶氮基—N=N—將兩個(gè)分子偶聯(lián)起來，生成有顏色的偶氮化合物。（2）偶合反應(yīng)偶合反應(yīng)是制備偶氮染料的基本反應(yīng)。

①與酚偶合重氮鹽與酚在微堿性溶液中很快發(fā)生偶合反應(yīng)。反應(yīng)在弱堿性條件下進(jìn)行，因在弱堿性條件下酚生成酚鹽負(fù)離子，使苯環(huán)更活化，有利于親電試劑重氮陽離子的進(jìn)攻。N2ClOH+OHN=NOH=8pHN2ClOHCH3+OHN=NOHCH3弱低溫低溫

）（

但堿性不能太大（pH值不能大于10），因堿性太強(qiáng)，重氮鹽會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)椴换顫姷谋交氐峄蛑氐猁}離子。而苯基重氮酸或重氮酸鹽離子都不能發(fā)生偶合反應(yīng)。②與芳胺偶聯(lián)

反應(yīng)要在中性或弱酸性溶液中進(jìn)行。原因：

★在中性或弱酸性溶液中，重氮離子的濃度最大，且氨基是游離的，不影響芳胺的反應(yīng)活性。NNOHHOHHN=N_ON=N_OH可偶合不偶合不偶合≡

★若溶液的酸性太強(qiáng)（pH<5），會(huì)使胺生成不活潑的銨鹽，偶合反應(yīng)就難進(jìn)行或很慢。

偶合反應(yīng)總是優(yōu)先發(fā)生羥基或氨基的對(duì)位，若對(duì)位被占，則在鄰位上反應(yīng)，若鄰、對(duì)位都被基團(tuán)取代，只剩下間位時(shí)，偶合反應(yīng)也不會(huì)在間位發(fā)生。

(NR2)(NR2)(NR2)(NR2)

芳香族偶氮化合物常帶有顏色，一部分用做染料——偶氮染料對(duì)位紅

偶氮化合物的顏色隨溶液的pH值不同而發(fā)生顯著的變化——酸堿指示劑。甲基橙第三節(jié)染料一、染料概述

有色的有機(jī)和無機(jī)化合物統(tǒng)稱為著色劑，著色劑可分為染料和顏料。

不能把是否溶解于水作為區(qū)別染料和顏料的方法。因?yàn)橛械娜玖希ㄈ邕€原染料、分散染料等）也不溶解于水。染料：通過化學(xué)和物理的方法，能與被染物（紡織纖維、紙張、塑料）通過分子間作用力產(chǎn)生吸附和固著，在被染物中以單分子的形式吸收可見光并反射出該可見光的補(bǔ)光，使被染物呈現(xiàn)牢固而均勻的色澤，且符合環(huán)保要求的有色物質(zhì)稱為染料。

染料和顏料的共同特點(diǎn)是：分子能選擇性地吸收某一波長(zhǎng)范圍的可見光，從而顯現(xiàn)出鮮艷的顏色；能以一定的方法使被染物上色；具有符合使用要求的堅(jiān)牢度和環(huán)保性。染料除上述特點(diǎn)外，還必須與被染物分子產(chǎn)生分子間作用力（親和力）；具有良好的染色穩(wěn)定性和良好的染后使用性能；能直接和間接溶解于水或均勻穩(wěn)定地分散在染色介質(zhì)中?！ゎ伭希阂话闩c被染物間無親和力，通過黏合劑（高分子成膜有機(jī)化合物）將顏料機(jī)械固著在被染物表面，使被染物著色。如油漆、建筑涂料、紡織品印花涂料等均屬顏料范疇。（二）按染料分子結(jié)構(gòu)分類該分類方法便于了解染料的分子結(jié)構(gòu)，對(duì)于了解染料的性能和合成途徑也有一定的幫助。主要有如下幾類。

二、染料的分類來源天然染料合成染料天然植物染料：植物靛藍(lán)、蘇木精、梔子黃天然礦物染料：金粉、銀粉、銅粉、朱紅粉（一）按染料來源分類

分子中含有偶氮基團(tuán)（—N=N—）的染料統(tǒng)稱為偶氮染料。偶氮染料是整個(gè)染料品種中數(shù)量最多的一類，約占全部染料的50%左右，涵蓋酸性、活性、分散、直接染料等。1.偶氮染料NNOHNH2NNO2NNaO3SSO3Na酸性藍(lán)黑10B（雙偶氮染料）

由于偶氮染料染色后在服用過程中受光、熱、洗滌等外界因素的影響，部分品種可分解出芳香胺類致癌物質(zhì)，所以，偶氮染料的環(huán)保性倍受重視。20世紀(jì)90年代中期，德國(guó)政府頒布了部分能分解出24種芳香胺物質(zhì)的染料，被列為禁用染料。NHCONHOOCuONNNNCuONaO3SSO3NaNaO3S直接紫2BLL（雙偶氮染料）

這是數(shù)量上僅次于偶氮染料的一類重要的染料，它們都含有蒽醌結(jié)構(gòu)或多環(huán)酮結(jié)構(gòu)。涵蓋還原、分散、酸性、陽離子等染料。2.蒽醌染料OONHHNOO還原藍(lán)RSNOOOHNH2NH2BrOH分散藍(lán)2BLN

是指靛藍(lán)及其衍生物以及具有類似結(jié)構(gòu)的染料。包括靛藍(lán)及硫靛結(jié)構(gòu)的染料。3.靛族染料ArCONHCArCOSC含有或CNHOCCHNCOCSOCCSCOCH3ClClCH3靛藍(lán)還原艷桃紅R

硫化染料：某些有機(jī)化合物與多硫化鈉或硫黃經(jīng)過焙烘或熬煮的產(chǎn)物。硫化染料以黑色和藍(lán)色品種見長(zhǎng)。

分子中含有卟吩的結(jié)構(gòu)，這類染料色澤鮮艷，主要是翠藍(lán)和翠綠色品種。4.硫化染料5.酞菁染料CCNNNCCNCCNNCCNNCu銅酞菁H2NH3CSNOSSX

三芳基甲烷染料是甲烷被三個(gè)芳基取代，涵蓋堿性、酸性等染料品種。顏色濃艷。

這類染料中含有雜環(huán)，如含有丫啶、噻唑、喹啉等雜環(huán)結(jié)構(gòu)。涵蓋各類染料。

6.三芳基甲烷染料7.含有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的染料Cl-NCH3CCOCOH分散艷黃3GHCN(CH3)2(H3C)2N堿性品綠CArArArNR2Cl（三）按染料應(yīng)用分類

反映了染料的應(yīng)用性能，對(duì)于印染工業(yè)比較方便。從染料的名稱上反映染料的類別、顏色、色牢度等基本信息。例如：直接藍(lán)2B——表示屬于直接染料、是藍(lán)色。活性嫩黃K-6G——表示屬于活性染料、嫩黃色、高溫染色、高溫固色，帶綠光。

染料按應(yīng)用分類可分為：直接染料、活性染料、還原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料（又稱冰染料）、分散染料、酸性染料、中性染料、陽離子染料、熒光染料等。

染料分子中含有可溶性基團(tuán)和—NH2、—OH等極性基團(tuán)，可溶解于水。不需要任何媒染劑即可直接對(duì)纖維素纖維染色。大部分屬于偶氮結(jié)構(gòu)，染料分子較大，分子共平面性好，對(duì)稱性好，色譜齊全。不足的是染料染色后色光不太鮮艷，染濃色濕處理牢度較差。1.直接染料2.活性染料

活性染料分子中含有能與纖維分子中的—NH2、-OH等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的基團(tuán)，染色時(shí)在一定條件下（一般是堿性條件）和纖維生成共價(jià)鍵。染料中與纖維發(fā)生反應(yīng)的基團(tuán)稱為活性基團(tuán)。

活性染料主要由兩部分組成：一個(gè)是染料母體，是染料的發(fā)色部分，另一個(gè)是活性基團(tuán)?；钚匀玖夏苋芙庥谒苡糜诶w維素纖維、蛋白質(zhì)纖維的染色。色譜齊全，顏色鮮艷，牢度特別是濕處理牢度優(yōu)良。3.還原染料

還原染料又稱為士林染料。一般不直接溶解于水，染色時(shí)需用保險(xiǎn)粉在強(qiáng)堿性溶液中將染料還原成可溶解于水的隱色體鈉鹽后完成對(duì)纖維素纖維的上染，上染后再經(jīng)過氧化等后處理，把隱色體氧化成原來結(jié)構(gòu)的染料固著在纖維中完成染色。

硫化染料大多不溶解于水和有機(jī)溶劑。染色時(shí)需將染料用硫化堿溶液處理，把染料還原成可溶解于水的隱色體鈉鹽后對(duì)纖維素纖維上染，然后將上染后的纖維經(jīng)氧化等后處理使染料恢復(fù)成原來的硫化染料完成染色。硫化染料以黑色和藍(lán)色最為優(yōu)良，常用于染黑色棉織物。染色成本低，但染色過程相對(duì)復(fù)雜，染色過程有硫化氫氣體，不環(huán)保。4.硫化染料

還原染料顏色鮮艷，各項(xiàng)牢度指標(biāo)優(yōu)良，但染料成本較高，染色工藝相對(duì)復(fù)雜，常用于染淺色棉織物和高檔織物。

不溶性偶氮染料又稱冰染料和納夫妥染料。是由色酚（酚類化合物）和色基（芳香伯胺類化合物）兩部分構(gòu)成。其染色過程可以看成是在纖維上合成不溶解于水的色淀過程。不溶性偶氮染料以紅色、紫色、藍(lán)色、醬色等色光見長(zhǎng)。染深色時(shí)各項(xiàng)牢度優(yōu)良，染色成本低廉。但該染料染色工藝復(fù)雜，工藝控制要求較高，染色過程不環(huán)保，織物服用過程中染料容易分解出芳香胺類物質(zhì)。因此，不溶性偶氮染料逐漸被淘汰。5.不溶性偶氮染料（又稱冰染料）

分散染料分子極性很小，不含水溶性基團(tuán)，只含少量極性基團(tuán)，因此微溶解于水。主要用于滌綸等合成纖維的染色。分散染料色譜齊全，各項(xiàng)牢度指標(biāo)良好，是合成纖維的優(yōu)良染料，用量較大，染料成本適中，但染色條件較高，對(duì)染色設(shè)備要求較高。分散染料也是目前發(fā)展較為快速的一類染料。6.分散染料（一）物質(zhì)的顏色當(dāng)光線照射到物質(zhì)后，一部分被吸收。另一部分被反射（被吸收光的補(bǔ)光）或透射的光線作用于人眼后的一種綜合視覺反映就是顏色?？梢姽馍h(huán)圖可簡(jiǎn)單理解為：顏色=物質(zhì)自身性質(zhì)×光線

×人的視覺三、光與顏色的基本知識(shí)（二）顏色的影響因素

物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)是影響物質(zhì)發(fā)色的內(nèi)因。物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化直接影響物質(zhì)對(duì)光線的吸收、反射或透射，從而導(dǎo)致物質(zhì)的顏色發(fā)生變化。有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)變化對(duì)顏色的影響萘λ光線是物質(zhì)顯色的外界要素。入射光反射光入射光透射光入射光吸收光反射光入射光

吸收光（絕對(duì)白色：入射光強(qiáng)度=反射光強(qiáng)度）

（絕對(duì)黑色：反射光強(qiáng)度=0）（灰色：入射光強(qiáng)度=吸收光強(qiáng)度+反射光強(qiáng)度）（絕對(duì)透明：入射光強(qiáng)度=透射光強(qiáng)度）

對(duì)于本身不發(fā)光的物質(zhì)：①如果沒有光線，則人眼就感受不到物質(zhì)的顏色，甚至感受不到物體的存在。②如果照射物體的光線發(fā)生變化，則物體的顏色將發(fā)生變化。日光日光藍(lán)綠光（青色光）藍(lán)色光

物體在不同光源照射下的顏色變化

某一物體在太陽光照射下呈現(xiàn)紅色，是因?yàn)檩^多地吸收了太陽光中的藍(lán)綠光（青光）而反射出其補(bǔ)光——紅光,呈現(xiàn)出紅色。若將該物體改用青光照射，則由于大部分青光被吸收而呈現(xiàn)黑色。

人的視覺系統(tǒng)是人們判斷顏色的感覺器官，是影響物質(zhì)顏色的外在因素。

（三）發(fā)色理論分子內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)主要包括成鍵電子的運(yùn)動(dòng)、原子核間的相對(duì)振動(dòng)和分子的轉(zhuǎn)動(dòng)，表現(xiàn)出一定的分子能量（內(nèi)能），分子能量的總和：E=Ee+Ev+Er

為什么物質(zhì)選擇吸收光波后，能顯示出顏色？顏色與物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？問題

分子受到外界的作用，分子能量發(fā)生不連續(xù)的變化。分子從一種能量狀態(tài)到另一種能量狀態(tài)的過渡稱為“激發(fā)”。按能級(jí)由高到低分為第一激發(fā)態(tài)、第二激發(fā)態(tài)……△EE0（基態(tài)）E1（第一激發(fā)態(tài)E2（第二激發(fā)態(tài))σσ*△Eσ△Eπππ*

分子能級(jí)圖分子中成鍵電子能級(jí)圖))

按量子學(xué)觀點(diǎn)：光線作用于物質(zhì)時(shí)，只選擇性地吸收能量和物質(zhì)分子能級(jí)間隔相等的光子，分子才能產(chǎn)生激發(fā)。被物質(zhì)選擇性吸收的光的波長(zhǎng)稱最大吸收波長(zhǎng)?！鱁=E=hv

λmax=hc∕△E

按分子軌道學(xué)說，成鍵電子中σ鍵的電子具有一個(gè)成鍵軌道和一個(gè)反鍵軌道。兩個(gè)軌道的能量差△Eσ是相當(dāng)大的，它所需吸收的光子能量基本上是紫外和遠(yuǎn)紫外光譜，不能吸收可見光譜中的光量子。所以只含有σ鍵的分子物質(zhì)是沒有顏色的。

π鍵和共軛π鍵的電子也具有一個(gè)成鍵軌道和一個(gè)反鍵軌道，兩個(gè)軌道的能量差△Eπ卻要小得多。當(dāng)分子中的π鍵參與共軛，兩個(gè)軌道的能量差則更小，則分子能夠吸收可見光譜中的光量子。所以，含有共軛π鍵的分子，其物質(zhì)大多具有顏色，且分子中π鍵共軛越長(zhǎng)，顏色越深。如：染料和顏料分子都具有大的共軛體系，所以具有鮮艷的顏色。當(dāng)分子中的共軛體系縮短或被破壞時(shí)，物質(zhì)顏色會(huì)變淺或消失。（一）發(fā)色團(tuán)學(xué)說有機(jī)化合物的顏色是因?yàn)榉肿又泻写罅康碾p鍵，這些雙鍵稱為發(fā)色團(tuán)。它們必須使有機(jī)化合物分子的π鍵產(chǎn)生共軛形成大的共軛連通體系才能使化合物產(chǎn)生顏色。所以不是所有的有機(jī)化合物含有發(fā)色團(tuán)后就具有顏色，這些發(fā)色團(tuán)一般要連接在芳香族基團(tuán)上，才能使分子形成大的共軛連通體系。具有發(fā)色團(tuán)的芳香族類化合物一般具有顏色。四、染料的顏色與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

分子中含有一些強(qiáng)的供、吸電子基團(tuán)，能使化合物產(chǎn)生深色效應(yīng)。這些基團(tuán)稱為助色團(tuán)。具有深色作用的助色團(tuán)有：OHORNH2NHRNR2ClBrINOONNCOCCNONNOCHNCS硝基偶氮基羰基乙烯基亞硝基氧化偶氮基次甲氮基硫代羰基（二）有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系根據(jù)發(fā)色理論和發(fā)色團(tuán)學(xué)說，有機(jī)化合物的顏色與結(jié)構(gòu)的關(guān)系如下：1.共軛雙鍵的數(shù)目與顏色的關(guān)系

在共軛雙鍵體系中，共軛雙鍵越長(zhǎng)，共軛體系越大，則選擇吸收的光線波長(zhǎng)也越長(zhǎng)，產(chǎn)生深色效應(yīng)。（CHCH）nn=1