精細化學(xué)品化學(xué)-7染料與顏料.ppt

1、7 染料與顏料,7.1 概述 7.1.1 染料與顏料的概念 1）染料：能以分子狀態(tài)或分散狀態(tài)使纖維或其它 物質(zhì)獲得鮮明和牢固色澤的有色物質(zhì)稱為染料。 染料是可溶于水或有機溶劑的化合物。主要應(yīng)用于 各種纖維的染色和印花。如棉、麻、毛、絲、毛皮 和皮革以及合成纖維如滌綸、尼綸、腈綸、維綸、 等。此外，也廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠制品、油墨 印刷、紙張、食品、醫(yī)藥等方面。品種達9000種。,7 染料與顏料,2）顏料：顏料是不溶于水和一般有機溶劑的有色物 質(zhì)，它與被著色物質(zhì)沒有親和力，只有通過膠粘劑或 成膜物質(zhì)，使其附著在物體表面或混在物體內(nèi)部，使 物體著色。 主要用于油漆、油墨、橡膠、塑料的著色。 7.1

2、.2 染料的分類 1）按應(yīng)用分類 2）按結(jié)構(gòu)分類,7.1.2 染料分類按應(yīng)用分類P169,（1）酸性燃料：含有酸性基團，酸性條件下染色 （2）中性染料：中性條件下染色。 （3）陽離子染料：水溶液中呈陽離子狀態(tài)。 （4）活性染料：有能與纖維等反應(yīng)的活性基團。 （5）直接染料 （6）還原染料 （7）分散染料 （8）硫化染料 （9）冰染染料,7.1.2 染料的分類按結(jié)構(gòu)分類P170,（1）偶氮染料 （2）蒽醌染料 （3）硝基和亞硝基染料 （4）靛族染料 （5）硫化染料 （6）芳甲烷染料 （7）菁（jing)系染料（次甲基染料） （8）酞菁染料 （9）雜環(huán)染料 （10）其它染料：二苯乙烯染料等。,7.

3、1.3 染料的命名,我國染料命名體系實行的是三段命名法，規(guī)定如下： 第一段為冠稱，表示染料根據(jù)應(yīng)用方法或性質(zhì)分類 的名稱，為了使染料名稱能細致地反應(yīng)出染料在應(yīng) 用方面的特征，將冠稱分為31類，如酸性、弱酸性 第二段為色稱，表示染料在被染物上色澤的名稱， 色澤的形容詞采用嫩、艷、深三字。 第三段是尾稱，以英文字母結(jié)合阿拉伯?dāng)?shù)字補充說 明染料的色光、形態(tài)、強度、特殊性能及用途。 如：活性嫩綠KN-B ：活性冠稱，嫩綠色稱， KN-B尾稱。K冷染，N新型，B藍光。,7.1.4 染料的顏色,1）光與色的關(guān)系,7.1.4 染料的顏色,1）光與色的關(guān)系 人眼能感覺到的光稱為可見光，其波長范圍 400760

4、nm。當(dāng)一束白光（復(fù)合光，可見光）照射 到某物體時，若光全部透過，則我們看見的該物體 是無色的；若光全部被反射，則該物體是白色的； 若光全部被吸收，則該物體是黑色的。當(dāng)物體選擇 吸收可見光中某一波段的光時，則反射的是其余各 波段的光，則物體呈現(xiàn)的是反射光的顏色。我們稱 反射光為吸收光的補色光。吸收光與反射光可互稱 為補色光。,7.1.4 染料的顏色,光的互補色示意圖,1）光與色的關(guān)系,（1）對角線光的顏色互為補色。例如：物體吸收 黃色光，則反射光為藍色，依次類推。 （2）調(diào)色原理：任意相鄰的三條線上對應(yīng)的光的 顏色，當(dāng)其中相間的兩種顏色光混合時，得到 中間線所對應(yīng)光的顏色。例如：橙色光與綠色

5、光混合時，得到黃色光。 綜上，物質(zhì)之所以有顏色，是因為它對不同波長的 可見光具有選擇性吸收的結(jié)果。物質(zhì)呈現(xiàn)出的顏色 恰恰是它所吸收光的互補色。,7.1.4 染料的顏色,2）染料的發(fā)色理論 由于不同物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，它們所具有的特征 能級也不同，故能級差不同，而各物質(zhì)只能吸收與 它們分子內(nèi)部能級差相當(dāng)?shù)墓廨椛洌?，不同?質(zhì)對不同波長光的吸收具有選擇性而顯示不同顏色。 3）染料的分子結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系 （1）共軛雙鍵長度對顏色的影響：共軛雙鍵的數(shù)目越多，*躍遷所需的能量越低，選擇吸收光的波長移向長波，使顏色加深。,3）染料的分子結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系,3）染料的分子結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系,（2）取代基對顏

6、色的影響：共軛系統(tǒng)中引入NH2、NR2、 OH、OR等給電子基團時，基團的孤對電子與共軛系統(tǒng)的 電子形成P-共軛 ，降低了分子激發(fā)能，選擇吸收移向 長波，使顏色加深；引入吸電子基團如硝基、羰基、氰基等 與共軛體系形成-共軛 ，選擇吸收移向長波，顏色加深。,3）染料的分子結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系,（3）分子的平面結(jié)構(gòu)對顏色的影響：組成分子共 軛雙鍵體系的原子在同一平面，電子離域程度增 加，受原子核束縛減弱，選擇吸收移向長波，使顏 色加深。,3）染料的分子結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系,（4）形成金屬絡(luò)合物對顏色的影響：金屬離子引 入染料分子時，金屬離子一方面以共價鍵與染料分 子結(jié)合，又與具有未共用電子對的原子形成配位

7、鍵 從而影響共軛體系電子云的分布，使染料分子電 子離域，選擇吸收移向長波，使顏色加深。同一染 料與不同金屬離子生成的絡(luò)合物具有不同的顏色。,3）染料的分子結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系,利用顏色與染料分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，設(shè)計染料分子， 可以得到不同顏色的染料；不同顏色的染料之間的 混合搭配，使這個世界更加五彩斑斕。,7.2 重氮化及偶合反應(yīng),偶氮染料是品種、數(shù)量最多、用途最廣泛的一類染 料，占合成染料品種的50%以上。在偶氮染料生產(chǎn) 中，重氮化與偶合反應(yīng)是兩個基本反應(yīng)和主要工序。 7.2.1 重氮化反應(yīng) 芳香族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)?？捎孟率奖硎荆?式中，HX代表無機酸，常用鹽酸和硫酸

8、。Ar重氮組分，NaNO2重氮化試劑。,7.2.1 重氮化反應(yīng),1）重氮化反應(yīng)機理：游離芳胺首先發(fā)生氮原子上 亞硝化反應(yīng)，然后在酸液中迅速轉(zhuǎn)化為重氮鹽。,重氮鹽的結(jié)構(gòu)可用下面共振式表示：,7.2.1 重氮化反應(yīng),大多數(shù)重氮鹽可溶于水，并在水溶液中能電離。受 光和熱會分解，干燥時受熱或震動劇烈分解導(dǎo)致爆 炸。但在酸性水溶液中較穩(wěn)定。重氮鹽在堿性溶液 中，會變成無偶合能力的反式重氮酸鹽。,7.2.1 重氮化反應(yīng),（1）稀硫酸中苯胺的重氮化動力學(xué)方程 v=dC6H5N2+/dtk1C6H5NH2HNO22 在硫酸介質(zhì)中，反應(yīng)速率與苯胺濃度和亞硝酸濃度的平方成 正比，屬三級反應(yīng)。 （2）鹽酸中苯胺的重

9、氮化動力學(xué)方程 v=k1C6H5NH2HNO22 +k2C6H5NH2HNO2H+Cl- 在鹽酸介質(zhì)中，反應(yīng)速率除與苯胺、亞硝酸濃度有關(guān)外，還 與氫離子、氯離子濃度有關(guān)。氯離子的加入可以加速重氮化 反應(yīng)速率。該反應(yīng)是一個由兩個平行反應(yīng)組成的三級反應(yīng)。,7.2.1 重氮化反應(yīng),（3）芳香族伯胺在鹽酸介質(zhì)中的重氮化反應(yīng)機理 芳香族伯胺的重氮化反應(yīng)分為兩步：第一步是游離 的芳伯胺與亞硝酰氯作用，生成不穩(wěn)定的中間體； 第二步是不穩(wěn)定的中間體在酸性介質(zhì)中迅速分解， 轉(zhuǎn)化成重氮鹽。在整個反應(yīng)中，第一步是控制步驟。,7.2.1 重氮化反應(yīng),2）重氮化反應(yīng)的影響因素 （1）無機酸用量：由重氮化反應(yīng)方程式式可知

10、， 1mol芳伯胺重氮化時無機酸的理論用量為2mol， 但實際使用時大大過量，一般達34mol。若酸量不 足，生成的重氮鹽和未反應(yīng)的芳胺偶合，生成重氮 氨基化合物，稱為自偶合反應(yīng)?？刂品磻?yīng)終點時介 質(zhì)PH3左右。,此反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，它會使重氮鹽質(zhì)量變壞，產(chǎn)率降低。 反應(yīng)采取將芳胺的鹽酸鹽懸浮液滴加入亞硝酸鈉和鹽酸的混合液中較好地避免自偶合反應(yīng)。,2）重氮化反應(yīng)的影響因素,（2）亞硝酸鈉用量：反應(yīng)過程中要始終保持亞硝 酸過量（用淀粉碘化鉀試紙測試，過量的亞硝酸能 使試紙變藍），否則會引起自偶合反應(yīng)（生成的重 氮鹽與剩余的芳胺反應(yīng)）。反應(yīng)完畢后，過剩的亞 硝酸可采用加入尿素或氨基磺酸消除。反應(yīng)式

11、為：,2）重氮化反應(yīng)的影響因素,（3）反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度過高，會使重氮化反應(yīng) 加快，但也會使亞硝酸和生成的重氮鹽分解加快。 適宜的溫度為05。但對某些較穩(wěn)定的重氮鹽， 可適當(dāng)提高溫度，以加快反應(yīng)速度，一般不超過 30。如：對氨基苯磺酸，可在1015下進行。 （4）芳胺的堿性：堿性較強的一元胺與二元胺(環(huán) 上有供電子基團，使胺基電子云密度增加，與氫離 子結(jié)合力增加，堿性增強)如苯胺、甲苯胺、二甲苯 胺、甲氧基苯胺、甲萘胺等，由于堿性較強，與無,2）重氮化反應(yīng)的影響因素,機酸生成的銨鹽較難水解，重氮化時用酸量不宜過 多，否則會使溶液中游離胺濃度減小而影響反應(yīng)速 度。因此，重氮化時一般用稀酸，然后在

12、冷卻下加 入亞硝酸鈉溶液（稱為順加法或順重氮化法）。 堿性較弱的芳胺(環(huán)上有吸電子基團)如硝基苯胺、 多氯苯胺，生成的銨鹽極易水解成游離芳胺，重氮 化比堿性強的芳胺快。必須用較濃的酸，并且要迅 速加入亞硝酸鈉溶液以保持亞硝酸在反應(yīng)中過量， 否則很容易發(fā)生自偶合反應(yīng)而生成重氮氨基化合物 沉淀，使重氮化失敗。,7.2.2 偶合反應(yīng),重氮鹽和酚類、芳胺作用生成偶氮化合物的反應(yīng)稱 為偶合反應(yīng)。而酚類、芳胺化合物稱為偶合組分。 1）偶合反應(yīng)的機理：偶合反應(yīng)是親電取代反應(yīng)。重 氮鹽正離子向偶合組分上電子云密度較高的碳原子 進攻，形成中間產(chǎn)物，然后迅速失去氫質(zhì)子，生成 偶氮化合物。以苯酚和苯胺為例，反應(yīng)為：

13、,7.2.2 偶合反應(yīng),可以預(yù)見，偶氮基進入酚類或芳胺類苯環(huán)上羥基或氨基的 鄰、對位。一般情況是先進入對位，當(dāng)對位已有取代基時 進入鄰位。如：,萘酚或1-萘胺上若有磺酸基在3位、4位或5位，偶氮基進入鄰位。如：,7.2.2 偶合反應(yīng),2）偶合反應(yīng)的影響因素 （1）重氮與偶合組分的性質(zhì)：重氮組分上吸電子基團的存 在，加強了重氮鹽的親電性；偶合組分芳環(huán)上給電子基團的 存在，增強了芳核的電子密度，均對反應(yīng)有利。反之，重氮 組分有給電子基團，或偶合組分芳環(huán)上有吸電子基團，均對 反應(yīng)不利。 （2）介質(zhì)的pH值：酚類的偶合一般在弱堿性介質(zhì)中進行。 因為最初隨介質(zhì)堿性增大，有利于偶合組分的活潑形式酚負 離子

14、的生成。pH值為9左右時，偶合速度達最大值。但pH值 再增大，由于重氮鹽在堿性介質(zhì)中轉(zhuǎn)變?yōu)椴换顫姷姆词街氐?酸鹽而失去偶合能力，從而使反應(yīng)速度變慢。 （3）反應(yīng)溫度：偶合反應(yīng)應(yīng)在較低的溫度下進行，因為反 應(yīng)溫度高則易使重氮鹽分解。,7.3 酸性染料,常用的染料中間體： 1.J-酸：1羥基6氨基3萘磺酸。 2.酸：1羥基7氨基3萘磺酸。 3.H-酸：1氨基8萘酚3，6二磺酸。 4.克利西?。?氨基4甲基苯甲醚。 5.2,3酸：2羥基3萘磺酸。 6.T-酸：1氨基3，6，8三磺酸。 7.猩紅酸：,7.3 酸性染料,酸性染料：是一類在酸性染浴中進行染色的染料。 其結(jié)構(gòu)特點是至少含有一個以上的水溶性基

15、團，通 常是磺酸基或羥基，其化學(xué)結(jié)構(gòu)以偶氮型和蒽醌型 染料占大多數(shù)。 主要應(yīng)用：羊毛、蠶絲、錦綸、皮革、紙張的染色。 分類：強酸性、弱酸性、酸性媒介、酸性絡(luò)合染料。 結(jié)合力：酸性染料分子與羊毛中的氨基以離子鍵、 范德華力結(jié)合。,7.3 酸性染料,7.3.1 強酸性染料 7.3.2 弱酸性染料 1）偶氮型 合成：氨基磺酸鈉重氮化，再與羥基磺酸鈉偶合。 對十二烷基苯胺重氮化，H酸乙酰化，最后偶合。,7.3 酸性染料,2）蒽醌型 合成：二羥基蒽醌磺化、硝化、中和、硫化鈉還原。P178 以1-氨基蒽醌為原料合成書179頁弱酸性艷藍B：溴代、 與對十二烷基苯胺縮合、亞硫酸鈉取代溴、磺化。,7.3 酸性染

16、料,7.3.3 酸性媒介染料與金屬絡(luò)合染料 1）酸性媒介染料：酸性染料染色后用金屬媒染劑 （如鉻鹽、銅鹽）處理，在纖維上生成金屬絡(luò)合物 這種酸性染料稱為酸性媒介染料。 染料媒染后可提高酸性染料的耐曬及耐濕牢度，缺 點是染色手續(xù)較復(fù)雜、色光較暗、織物會發(fā)生變色。 2）金屬絡(luò)合染料：與酸性媒介染料相似，不同的是在染料制備時即制成染料的金屬絡(luò)合物，使用方便。,7.3 酸性染料,如：酸性絡(luò)合紫5RH及直接銅藍IR。,7.4 活性染料,活性染料：又稱反應(yīng)性染料，它是一種在化學(xué)結(jié)構(gòu) 上帶有活性基團的水溶性染料。在染色過程中，活 性基團與纖維分子上的羥基或蛋白質(zhì)纖維中的氨基 等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成共價鍵結(jié)合。

17、具有如下特點： (1) 染色牢度尤其是水洗牢度高。 (2) 色澤鮮艷度、光亮度好。 (3)生產(chǎn)成本比較低。 (4)色譜很齊全，一般不需要其它類染料配套應(yīng)用。 應(yīng)用：棉、麻、絲綢、羊毛等纖維及混紡織物的染 色和印花。,7.4 活性染料,1）活性染料染色原理 式中：1活性基的基本部分；2活性原子（可變部分）；3活性基與母體染料的連接基；4活性基的取代部分；5母體染料。 染色時，活性基上的活性原子被纖維素羥基取代而生成“染料纖維”化合物。,7.4 活性染料,2）幾種主要類型的活性染料 （1）均三嗪型活性染料（活性基：三聚氯氰）。 P181：活性艷藍X-BR的合成。 P182：活性嫩黃K-6G的合成。

18、 （2）乙烯砜型活性染料（活性基：-羥乙砜基苯胺） P182：活性金黃KN-G的合成。,7.5 分散染料,分散染料：分子中不含有水溶性基團的非離子染料 用分散劑將染料分散成極細顆粒而進行染色。 分類：按應(yīng)用功能分為高溫型、中溫型、低溫型； 按結(jié)構(gòu)分為偶氮性、蒽醌型兩種。 應(yīng)用：用于滌綸、棉綸等合成纖維染色. 特點：產(chǎn)品色澤艷麗、耐洗牢度優(yōu)良。 P183：分散紅玉S-2GFL的合成（偶氮型）。 P184：1氨基4羥基蒽醌分散染料的合成。,7.6 還原染料,還原染料：含有兩個或兩個以上共軛羰基的多環(huán)芳 香族化合物。還原染料本身不能直接溶于水，必須 先在堿性溶液中用強還原劑如連二亞硫酸鈉（俗稱 保險

19、粉Na2S2O4）還原成隱色體鈉鹽，才能溶于水。 染色時，隱色體鈉鹽上染纖維，然后經(jīng)過氧化，重 新轉(zhuǎn)為不溶性的還原染料而固著在纖維上。 分類：靛類染料，蒽醌類染料等。 應(yīng)用：棉纖維等。,7.6 還原染料,還原染料的染色過程包括還原和氧化兩個化學(xué)反 應(yīng)，其染色過程如下：,7.6 還原染料,1）蒽醌類還原染料,7.7 冰染染料,冰染染料：是由重氮組分的重氮鹽和偶合組分在纖維上形成 的不溶性偶氮染料。偶合組分稱為色酚；重氮組分稱為色基。 染色時，一般先使纖維吸收偶合組分（色酚），此過程稱為 打底；然后與重氮組分（色基）偶合，在纖維上形成染料， 此過程稱為顯色。由于色基的重氮化及顯色過程均需加冰 冷卻

20、，所以稱為類染料為冰染染料。 到目前為止，不同結(jié)構(gòu)的色酚和色基的商品品種已各有50多 種。我國冰染染料的產(chǎn)量目前幾乎占世界總產(chǎn)量的1/3，為 產(chǎn)量最大國。這類染料主要用于棉織物的染色和印花，可以 得到濃艷的黃、橙、紅、藍、紫、醬紅、棕、黑等色澤，其 中以大紅、紫醬、藍色等的濃色見長。,7.6 還原染料,2）靛類還原染料：靛藍是中國古代最重要的染料，它是從靛藍植物葉中得到的不溶性物質(zhì)。工業(yè)上生產(chǎn)的靛族還原染料主要由靛藍和硫靛兩類，另外還有不對稱的靛族染料。如P185：溴靛藍的合成。,7.7 冰染染料色酚,色酚分子結(jié)構(gòu)中不含磺酸基或羧基等水溶性基團，但可溶于堿性水介質(zhì)中。目前色酚種類主要有三類：

21、色酚AS系列： 這是一類2-羥基萘-3-甲酰苯（萘）胺類化合物，是一類重要的偶合劑，品種較多，該類色酚與不同芳胺重氮鹽偶合，所得的不溶性偶氮染料以紅、紫、藍色為主。這類色酚的結(jié)構(gòu)通式為：,（表示偶合的位置）,7.7 冰染染料色酚,芳胺上的取代基為CH3，OCH3，Cl，NO2等，改變芳烴或芳環(huán)上的取代基，可以得到一系列不同結(jié)構(gòu)的色酚。常見的品種有：,7.7 冰染染料色酚, 色酚AS-G系列：這是一類具有?；阴７及方Y(jié)構(gòu)（即-酮基酰胺類）的色酚，與任何的重氮組分偶合都得到色光不同的黃色染料，正好彌補AS類色酚無黃色的不足。 該類色酚的主要結(jié)構(gòu)如下：,7.7 冰染染料色酚, 其它類色酚：這類色酚包

22、括含二苯并呋喃雜環(huán)的2-羥基-3-甲酰芳胺色酚，含咔唑雜環(huán)結(jié)構(gòu)的羥基-甲酰芳胺色酚，2-羥基蒽-3-甲酰-鄰甲苯胺色酚（色酚AS-GR），具有酞菁結(jié)構(gòu)的色酚（AS-FGGR）。主要生成綠、棕、黑色的色酚。例如：,7.7 冰染染料色基,色基是不含有磺酸基等水溶性基團的芳胺類，常帶有氯原子、硝基、氰基、三氟甲基、芳胺基、甲砜基（SO2CH3）、乙砜基（SO2CH2CH3）、和磺酰胺基（SO2NH2）等取 代基。 色基分子結(jié)構(gòu)中引入氯原子或氰基使其色光鮮艷。引入硝基常使顏色發(fā)暗。在氨基的間位引入吸電子基，鄰位引入給電子基，都可使顏色鮮明，并提高牢度。引入三氟甲基、乙砜基、磺酰二乙胺基等，可提高耐日曬

23、牢度。 按化學(xué)結(jié)構(gòu)色基分為三類。,7.7 冰染染料色基,苯胺衍生物： 這類色基主要是黃、橙、紅色基。其結(jié)構(gòu)式和主要品種如下：,其中X多為正性基，Y為負性基。,7.7 冰染染料色基,對苯二胺-N-取代衍生物：這類色基與色酚AS偶合可得到紫色、藍色等。例如：,7.7 冰染染料色基,氨基偶氮苯衍生物：這是一類生成紫醬色、 棕色、黑色等的深色色基。例如：,7.8 其它類型染料,7.8.1直接染料 直接染料用于棉、麻等纖維素的直接染色。在染纖維素纖維時，不需媒染劑的幫助即能上染，故稱為直接染料。 直接染料的色譜齊全，生產(chǎn)方法簡單，使用方便價格低廉，但耐曬及耐曬牢度較差。凡是耐曬牢度在5級以上的直接染料，

24、稱為直接耐曬染料。 分類：偶氮、二苯乙烯、三聚氰胺、二芳基脲型和金屬絡(luò)合物型等；普通直接染料、直接耐曬染料等。 應(yīng)用：纖維、絲綢、棉紡、皮革、造紙等行業(yè)。,7.8.1 直接染料二芳基脲型,這類染料色譜多為黃、橙、紅等淺色；最深是紫色。生產(chǎn)方 法有兩種：一種是中間體光氣化，制成染料；一種是制成染 料后光氣化。光氣化反應(yīng)都是在堿性溶液中進行的。如直接 橙S。作業(yè),7.8.1 直接染料多偶氮型,這是一類多偶氮結(jié)構(gòu)的直接耐曬染料，也是取代禁 用染料（聯(lián)苯胺100至癌）的優(yōu)良品種。多為 紫、棕、藍、黑等色。二次雙偶氮、二次多偶氮型 染料的最后一個偶合組分是J-酸、-酸或其衍生物 時，對纖維素纖維都有良好

25、的直接性。 聯(lián)苯胺類染料可降解產(chǎn)生聯(lián)苯胺！聯(lián)苯胺結(jié)構(gòu)：,7.8.1 直接染料多偶氮型,直接灰D的合成：對硝基苯胺重氮化，與克利西丁偶合，再重氮化，與 酸偶合，經(jīng)硫化鈉還原得目的產(chǎn)物。,7.8.1 直接染料多偶氮型,在德國政府和歐共體公布的禁用染料中，直接染料 占65左右，其中受影響最大的是聯(lián)苯胺、3,3- 二甲基聯(lián)苯胺和3,3-二甲氧基聯(lián)苯胺，它們都是 二氨基化合物。因此，國內(nèi)外開發(fā)綠色直接染料的 一個重點，就是如何用新型二氨基化合物生產(chǎn)直接 染料。目前，用于生產(chǎn)的二氨基化合物有4,4-二 氨基苯甲酰苯胺、4,4-二氨基-N-苯磺酰苯胺、 4,4-二氨基二苯胺、二氨基二苯乙烯二磺酸以及 4,4

26、-二氨基二苯脲等。如以4,4-二氨基苯甲酰 苯胺為二氨基化合物開發(fā)成功的環(huán)保型直接染料直 接墨綠N-B，直接棗紅N-GB，它們的結(jié)構(gòu)如下：,7.8.1 直接染料多偶氮型,作業(yè)：設(shè)計合理的合成路線，合成直接墨綠N-B、直接棗紅N-GB并說明應(yīng)用。 P189：設(shè)計合理合成路線，合成直接黑、直接耐曬黑G并說明應(yīng)用及二者區(qū)別。,7.8.1 直接染料二苯乙烯型,這類染料的分子結(jié)構(gòu)中具有 結(jié)構(gòu)，分子呈線性，與偶氮基形成一個大的共軛體系。如用4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸（簡稱DSD酸）制得環(huán)保型染料直接亮黃，反應(yīng)過程為：（作業(yè)）,7.8.1 直接染料三聚氰胺型,這種結(jié)構(gòu)的環(huán)保型直接耐曬染料是通過三

27、聚氯氰把兩只單偶氮或多偶氮染料連接 起來，然后將三嗪環(huán)上的第三個氯原子用芳胺或脂肪胺進行取代。它們不僅染色 性能優(yōu)良、光牢度好，而且提高了耐熱性能，是一種很有前途的環(huán)保型染料。如 直接耐曬綠BLL ，直接混紡黃D-RL。（作業(yè)）,7.8.1 直接染料金屬絡(luò)合物型,這類染料的結(jié)構(gòu)特征是在偶氮基兩側(cè)的鄰位有配位基，與金 屬離子形成絡(luò)合物。直接染料染色后，以1%2%的CuSO4及 0.3%1%乙酸在80處理30min，發(fā)生銅絡(luò)合反應(yīng)，提高了 耐洗性和耐曬牢度。例如直接銅藍IR(C.I. 直接藍 8 24140)：,7.8.2 陽離子染料,陽離子染料：溶于水可電離出有色陽離子 的一類染料。 分類：隔離

28、型陽離子、共軛型陽離子染料。 結(jié)合方式：在水溶液中，通過離子鍵與具 有酸性基團的纖維染色。 應(yīng)用：專門用于聚丙烯腈纖維染色。 特點：色澤濃艷。 例如：陽離子紅2GL（P190）。,7.8.3 硫化染料,硫化染料：以芳胺或酚類為原料，用硫或硫 化鈉進行硫化制成，分子內(nèi)含有硫鍵的一類染料。 染色過程：染色時，使用硫或硫化鈉等還原劑將不溶性的硫化染料還原為可溶性的隱色體鹽，上染纖維后，經(jīng)氧化顯色，恢復(fù)成不溶性染料而固著在纖維上。 特點：顏色為黑、藍和草綠居多。 例如：還原黑CLG（P191）。,7.9 功能染料,功能染料：亦稱專用染料, 是一類具有特殊功能性或特殊專用性的染料。這種特殊的功能通常都與

29、近代高新技術(shù)領(lǐng)域關(guān)聯(lián)的光、電、熱、化學(xué)、生化等性質(zhì)相關(guān)。這類染料吸收很少的能量，可產(chǎn)生某些特殊的功能，因此用量少、價格高，經(jīng)濟效益顯著。近年來，功能染料得到了廣泛發(fā)展。 目前，功能性染料已被廣泛地應(yīng)用于液晶顯示、熱敏壓敏記錄、光盤記錄、光化學(xué)催化、光化學(xué)治療等高新技術(shù)領(lǐng)域。以下介紹幾種重要的功能染料。,7.9 功能染料液晶顯示染料,液晶具有液體的流動性、又具有結(jié)晶體的光學(xué)和電 異向性液晶態(tài)是各向異性的液晶隨外加電壓而 轉(zhuǎn)動。為了得到彩色顯示就必須要有與液晶配合的 二向色性染料隨外加電壓而轉(zhuǎn)動，對光的吸收也 隨之改變。例如以下結(jié)構(gòu)的染料具有二向性：,7.9 功能染料壓敏染料,大量應(yīng)用于打字帶、感

30、壓復(fù)寫紙。常常是三芳甲烷類染料， 在堿性和中性條件下為無色的內(nèi)酯，和酸接觸即開環(huán)而成深 色的鹽。染料溶于高沸點溶劑，包于微粒中，涂于復(fù)印紙下 層。書寫或打印時微粒破裂，染料和涂有酸性白土的紙接觸 而顯色。例如：P192 （書的結(jié)構(gòu)是對的?。?7.9 功能染料激光染料,激光染料是一種高量子產(chǎn)率的熒光染料。最普遍的應(yīng)用狀態(tài) 是采用不同溶劑制成的染料溶液。激光照射于染料溶液中， 使染料分子激發(fā)S0S1,激光染料分子發(fā)出光子S1 S0，此 光子在溶液中往復(fù)反射，在極短的時間內(nèi)使其它染料分子激 發(fā)發(fā)射激光。激光由反射面射出，光譜符合于染料的熒光 光譜。用濾光片選擇所需的激光波長可以達到調(diào)諧的目的。 近年來激光染料主要的結(jié)構(gòu)類別為：（1）閃爍體類：主要 是聯(lián)多苯及唑類化合物，可產(chǎn)生近紫外到460 nm的激光。 （2）香豆素類：具有極高的熒光效率，它們的激光波長范 圍為藍綠光區(qū)的可見光（425565 nm）。（3）嗪類：它 們用于紅及近紅外區(qū)，激光范圍為650700 nm。（4）菁染 料：它們產(chǎn)生紅外區(qū)激光，激光范圍在5401200 nm。P191,