染料化学 第02章 中间体 II 常用中间体
染料化学 (2)
羟基羧酸主要是从无水酚碱金属盐在高温下（加压力） 羟基羧酸主要是从无水酚碱金属盐在高温下（加压力）与二 氧化碳作用而得
ONa
CO2 160－200℃ ONa
ONa COONa
HCl
OH 水杨酸 COOH
CO2 160－200℃
ONa COONa
HCl
OH COOH 2－羟基－3－萘磺酸
氨基酰化反应 目的： 目的： 提高染料的坚牢度，改变色光和染色性能 作为进一步合成其他化合物的中间过程 酰化试剂和酰化反应 常用酰化基：脂肪酸，酸酐，酰氯和酯类等。 酰化反应属亲电取代反应，氮原子上的电子云密 度愈高愈易被酰化；对酰化剂而言，酰剂碳原子所带 部分正电荷愈大愈易起酰化反应，常用酰化试剂的反 应能力为酰氯>酸酐>脂肪酸。
磺化(Sulfonation) 磺化(Sulfonation)
磺化目的 通过引入磺酸基赋予染料水溶性。 染料分子中的磺酸基能和蛋白质纤维上的－NH3+生 成颜色键结合而赋予染料对纤维的亲和力。 通过亲核置换，将引入的磺酸基置换成其他基团， 如－OH、－NH2、－Cl、－NO2、－CN等，从而制备象 酚、胺、卤代物、硝基化合物、腈等一系列中间体。 在染料中间体合成中主要是－SO3Na经碱熔成－ONa的 反应。
CH3 COOH CH3
H＋
OH
O ＋ CH3－C－CH3
烷基化和芳基化反应（Freidel-Crafts反应 反应） 烷基化和芳基化反应（Freidel-Crafts反应） 目的 在染料分子中引入烷基和芳基后，可改善染料的各 项坚牢度和溶解性能； 在芳胺的氨基和酚羟基上引入烷基和芳基可改变染 料的颜色和色光； 可克服某些含氨基、酚羟基染料遇酸、碱变色的缺 点。
OH NH3 NH4HSO3 NaOH NaHSO3 NH2
chap2 中间体及重要的单元反应
（2）磺化试剂和主要磺化法 磺化方法： a.直接磺化：磺酸基取代碳原子上的氢（为主要的）。 b.间接磺化：磺酸基取代碳原子上的卤素和硝基。 常用的磺化试剂： 浓硫酸，发烟硫酸，三氧化硫和氯磺酸。
苯环的磺化:
CH3
H2SO4
CH3
SO3 H
CH3
+
SO3H
NO2
H 2SO4 SO3
.
NO 2
SO3H
O C [O] O C O
（2）有机分子失去部分氢的反应
O 2N CH3 [O] O 2N CH CH NO 2
SO 3H
SO 3H
SO 3H
Fe HC I
H2N
CH
CH
NH2
SO 3H
SO 3H D. S. D 酸
1.10 成环缩合反应
（1）生成新的碳环
O C O C O AlCl3 C O R O OH C R H2SO4 . SO3 C R O
a.氨基是供电子基，在染料分子的共轭系统中引入氨基，染 料颜色加深。 b.与纤维上的羟基、氨基、睛基等极性基团形成氢键，可提 高染料的亲和力（或称直接性）。
c.通过芳伯胺重氮化、偶合，可合成一系列偶氮染料。
d.通过氨基可以引入其它基团。 e.生成杂环化合物。
（2）引入氨基的反应：硝基还原、氨解反应
（1）烷基化和芳基化的目的:
a.在染料分子中引入烷基和芳基后，可改善染料的坚牢度和溶解性能。 b.在芳胺的氨基和酚羟基上引入烷基和芳基，可改变染料的颜色和色光。 c.可克服某些含氨基、酚羟基染料遇酸、碱变a.芳烃的烷基化——常用卤烷和烯烃; b.氨基的烷基化或芳基化——醇、酚、环氧乙烷、卤烷、硫酸酯和烯烃 衍生物。 c.酚类的烷氧基和芳氧基化——卤烷、醇和硫酸酯。
《2013染料化学》习题
《染料化学》习题第一章染料概述1名词解释：（1）染料（2）颜料（3）染料商品化（4）染色牢度（7）致癌染料。
2、构成染料的条件是什么？3、按纺织纤维分类写出各种纤维染色适用的染料（应用分类名称）。
4、染料的名称由哪几部分组成？各表示什么？5、何谓染料商品化加工？染料的商品化加工有何作用？常用哪些助剂？6、评价染色牢度的指标有哪些？7、什么是《染料索引》？包含哪些内容?8、试指出下列染料的类属（结构分类，应用分类）(1)OHOHO OHOH2 20%H 2SO4-110~115 C-SO3HNH」OH O( 2)OHSO3HNa2S75~80 C SO3Na N02 OH OSO3NaCOONa^■■1_N= Nso3H》_NHCONH_《SO3Na(4)BrNHX Br XX COCOONa-J直接铜盐紫)3RL (C. I. 25355)(5)SO3NaOHN= NO OHO NH —CH 3NHCOBrNHc—C/(H3O2NBrNH2（5 ）禁用染料（6）致敏染料第二章中间体及重要的单元反应1何谓染料中料，在合成中料中主要采用哪些单元反应?2、 试述卤化、磺化和硝化在染料中料合成中的作用，并以反应方程式表示引入这些取代基的方法。
3、 合成染料用的主要原料是什么？有哪些常用的中间体？写出从芳烃开始合成下列中料、染料的途径。
(7) ( 8)(9)( 10)4、 以氨基萘磺酸的合成为例，说明萘的反应特点以及在萘环上引入羟基、氨基的常用方法。
5、 以蒽醌中料的合成为例，说明在蒽醌上引入羟基、氨基的常用方法。
6、 何谓重氮化反应？影响重氮化反应的因素有哪些？7、 何谓偶合反应？偶合剂主要有哪几类？影响偶合反应的因素有哪些？ 8、 试述偶合反应的 pH 值对偶合反应速率的影响。
9、 盐对偶合反应的速率有什么影响？10、以芳烃为原料，写出下列染料合成反应过程和基本反应条件。
第三章染料的颜色和结构1、名词解释： （1）发色团（2）助色团（3）深色效应（4）浓色效应（5）浅色效应（6）淡色效应 （7）互补色（8）单色光（9）积分吸收强度（10）吸收选律（11） Lambert-Beer 吸收定律2、从染料的吸收光谱曲线的性状上可得到哪些信息?(1) (2)(3)(4) SO s NaOH NH 2(5)O 2N NO 2NaO 3NH 2OHO OHO OHO NH 2NH 2 O O NH 2O（1）3、 试用量子概念、分子激化理论解释染料选择吸收光线的原因。
《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。
第二章 染料
第二章染料1、染料定义：能以分子状态或分散状态使其它物质获得鲜明而坚牢色泽的有机化合物。
必须同时满足以下几个条件：1、能染着指定的物质2、色彩鲜艳3、牢度优良4、无毒性5、使用方便，成本合理2、染色方式：染色：由外部进入到被染物的内部，而使被染物获得颜色，如纤维、皮革、织物等的染色；着色：在物体形成最后固体形态之前，将染料分散到组成物之中，成型后即获得有颜色的物体，如塑料、橡胶及合成纤维的原浆着色；涂色：借助于涂料的作用，使染料附着于物体表面呈色，如涂料、油漆等。
3、染色：就是使染料通过化学或物理化学方式结合在织物、纤维上，使织物具有一定色泽的全部加工过程。
染色过程：吸附、扩散、固着、4着色：在物体形成最后固体之前，将染料分散于组成物中，成型后即得有颜色的固体。
5、染料的分类：按结构分类1.偶氮染料：在分子结构中含偶氮基在合成染料中，偶氮染料属于第一大类。
2.蒽醌染料：在分子结构中含蒽醌结构蓝色和绿色染料，具有非常好的坚牢度。
在合成染料中，蒽醌染料居第二大类，仅次于偶氮染料3.靛族染料靛蓝硫靛红靛类染料：还原染料，分子中不含有磺酸基、羟基等水溶性基团，不溶于水，不能直接染色。
但它们分子中含有两个羰基，在保险粉（连二亚硫酸钠）作用下还原成羟基化合物，称隐色体（还原体）。
隐色体对棉纤维具有较好的亲和力，被纤维吸附后，经空气或氧化剂氧化，又恢复为还原染料而固着在纤维上达到染色！4.酞菁染料酞菁为染料中间体，在纤维上与金属离子络合生成色淀，主要用于棉染印。
5.芳甲烷染料优点：染色能力强、色光鲜艳。
缺点：不耐洗、不耐晒。
6.硝基和亚硝基类染料：分子中含有硝基或亚硝基7.硫化染料结构特征：分子中含有—S—结构或多硫结构8.8.菁系染料(次甲基染料)结构特征：含有一个或多个—CH=按应用分类1.酸性染料结构特点：分子中含有磺酸基、羧基等酸性基团，可溶于水。
主要为偶氮和蒽醌结构，少数为芳甲烷结构。
染色对象：常用于蛋白质纤维分子和尼龙、皮革染色染色条件：染色在酸性染浴中进行染色机理：酸性基团与蛋白质纤维中的氨基以离子键结合。
第二章精细化学品——染料
③不能与碱性染料、阳离子助剂同浴使用，否则易生成↓， 洗涤和耐晒牢度不够，对还原剂敏感。
直接染料和纤维的作用力： 范德华力----分子之间的非极性力作用，大小取决于分子 的结构和形态，并与它的接触面积有关。
氢键----极性力作用。
直接染料应具备的条件：
CH3 SO3H
NaClO O2N
CH HC SO3H HO3S
NO2
Fe
H2N
CH HC
NH2
SO3H HO3S
重氮组分
染料合成过程：
H2N
CH HC
NaNO2 NH2
+2N
CH HC
N+2
HCl
SO3H HO3S
SO3H HO3S
OH
HO
NN
CH HC
NN
OH
SO3H HO3S
NaOH C2H5Cl
有一些基团如-NH2 、-OH及其取代基等，可以使发色 体颜色加深，这些基团叫助色团。
但不是所有的有机化合物含有发色团后都有颜色，这些发色 团必须连在具有一些特殊构造的碳氢化合物上才能发出颜色。 这些碳氢化合物大多数属芳香烃类。
NN
偶氮苯（橙）
C S
硫代二苯甲酮（蓝）
具有深色作用的助色团（第一类取代基）： -OH，-OR，-NH2，-NHR，-NR2，-Cl，-Br，-I等
Cl-
c、恶嗪染料：以氧氮蒽结构为基础，主要是蓝色、紫色。
N
(C2H5)2N
+
O
ZnCl3-
N(C2H5)2
碱性翠蓝GB (C.I.碱性蓝3)
d、噻嗪染料：以硫氮蒽结构为基础，品种不多，主要是蓝色、 绿色碱性染料。
染料化学第一章课件
CO
酞菁染料
含N有H酞菁金属络和结C构O 的染料。S
蓼蓝 蓝草
蓝草-靛蓝-花布
结构分类
• 硫化染料 由某些芳胺、酚等有机溶剂和硫、硫化 钠加热制得的染料，需在硫化钠溶液中染色。
• 硝基和亚硝基染料 含有硝基（—NO2）的染料称 为硝基染料；含有亚硝基（—NO）的染料称为亚 硝基染料。
• 此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类 染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环染料等。
O NH
SO3Na N
NH C C Cl
NN C
Cl
O NH2 SO3Na
O NH
SO3Na N
NH C C NH2 NN C
Cl
不溶性偶氮染料(azoic dyes) 在染色过程中，由重氮 组分和偶合组分直接在纤维上反应，生成不溶性色淀而 染着，这种染料称为不溶性偶氮染料。其中，重氮组分 是一些芳伯胺的重氮盐，偶合组分主要是酚类化合物。 这类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。由于染色 时需在冰的冷却条件下（0～5℃）进行，故又称为冰 染染料。
染色牢度
• 定义：在服用过程中或加工处理过程中，纺织物上的染料 经受各种因素的作用而在不同程度上能保持其原来色泽的性能 叫做染色牢度。 • 经过染色、印花的纺织品，在服用过程中要经受日晒、水 洗、汗浸、摩擦等各种外界因素的作用。染色、印花以后，有 的纺织品还要经过另一些加工处理（如树脂整理等）。容易褪 色的染色牢度低，不容易褪色的染色牢度高。
荧光增白剂（fluorescent whitening agents） 这 类物质上染到纤维、纸张等基质后，能吸收紫外线， 发射蓝色光，从而抵消织物上因黄光反射量过多而造 成的黄色感，在视觉上产生洁白、耀目的效果。不同 品种的荧光增白剂可用于不同种类纤维的增白。
染料中间体
染料中间体简介染料中间体是指合成染料时的中间产物，也被称为染料前体。
它是染料合成的重要组成部分，其质量和纯度直接影响最终染料的性质和质量。
染料中间体通常是有机化合物，具有一定的结构和化学特性，可以进行进一步的化学反应来合成特定类型的染料。
本文将介绍染料中间体的分类、合成方法和应用。
分类染料中间体可以根据其结构和用途进行分类。
根据结构的分类方法主要有：1.芳香胺类中间体：包括苯胺、萘胺和苯基胺等。
这些中间体通常通过在芳香族化合物上进行取代反应来合成，可以进一步反应生成多种不同结构的染料。
2.芳香醛类中间体：包括苯甲醛、萘甲醛和苯基甲醛等。
这些中间体主要用于合成醌类染料，其合成方法通常是将芳香族化合物与适当的醛反应生成酮类化合物，再经过还原反应得到染料中间体。
3.酮类中间体：包括酮酸、酮酰胺和酮酮等。
这些中间体可以由醇和酸酐反应合成，也可以由酮和胺反应生成。
酮类中间体常用于制备偶氮染料，是染料合成中不可或缺的一类中间体。
根据用途的分类方法主要有：1.还原型中间体：这类中间体具有良好的还原性，可以用于合成还原型染料。
例如，一些含有羟基或胺基的中间体可以通过还原反应生成偶氮染料。
2.酸性中间体：这类中间体具有酸性的特性，可以用于合成酸性染料。
例如，一些含有羧基的中间体可以通过与胺反应生成酸性染料。
3.丙烯酸类中间体：这类中间体具有丙烯酸基团，可以用于合成顺丁烯二酸酯染料。
丙烯酸类中间体通过丙烯酸酯与胺反应生成。
合成方法染料中间体的合成方法多种多样，常用的方法包括：1.取代反应：通过将芳香族化合物上的取代基进行替换，合成芳香胺类中间体。
该反应需要添加适当的试剂来引发取代反应，例如亲电取代和自由基取代反应。
2.氧化反应：通过将醇或醛进行氧化反应，合成酮类中间体。
常用的氧化剂有高锰酸钾、过氧化氢和二氧化氮等。
3.还原反应：通过将酮类化合物进行还原反应，合成染料中间体。
常用的还原剂包括亚硫酸盐、亚硝酸和锌等。
4.缩合反应：通过将酮和胺进行缩合反应，合成偶氮染料中间体。
6.3 染料的中间体
SO3Na NaOH 270 ℃
ONa H+
OH
6.3 染料中间体
(2) 卤化物的水解 反应条件：催化剂以及高温高压。
Cl Cu催化剂 + NaOH ONa + NaCl +H 2O
高温高压
当卤素原子的邻对位有强吸电子基时，水解反应比较容 易进行。
Cl NO 2 N a2CO3 ONa NO 2 H
+ HCl
CH 3
+ H 3 C CH CH 2
A lC l 3 / HCl 95℃
CH CH 3
6.3 染料中间体
2、傅—克酰基化反应：芳烃在无水三氯化铝的催化作用 下，与酰卤或酸酐反应，生成芳酮
。
+
H3 C C
O Cl
O O O
O A l Cl
3
C CH3
+ HCl
O AlCl3 C CH3 +CH3COOH
1 2 3 NO2 1 2 3 4 NO2
4
6.3 染料中间体
二、萘的硝化和磺化
萘的硝化反应：得到的几乎都是 1位硝基化合物。继续 进行还原反应可以得到α-萘胺。
HNO3 H2SO4
NO2
H
NH2
6.3 染料中间体
萘的磺化反应：产物根据温度的不同而不同。
6.3 染料中间体
三、常见萘系中间体 氨基萘磺酸
6.3 染料中间体
3、磺化反应： 给予染料水溶性，与纤维形成离子键，可以转变为 羟基、氨基以及其他基团。 磺化剂：浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫和氯磺酸等。
O2N
发烟硫酸 100~105℃
O2N SO3H
H 3C
染料中间体
染料中间体中间体：染（颜）料中间体是精细化工行业极其重要的分支，染（颜）料工业的快速发展有赖于与之配套的中间体的发展。
我国的染、颜料中间体的生产从20世纪50年代以来已经得到了长足的发展，随着市场竞争的日趋激烈，染、颜料中间体在生产技术方面有所创新；在开发新品种、改进生产工艺、新方法的研究、老品种新用途、对环境的保护等几个方面有所突破，采用清洁工艺进行染、颜料中间的生产。
1中间体的用途发展事实上中间体的用途发展是多方面的，某一种中间体用在染料上叫染料中间体，而用在农药、医药上又叫做农药、医药中间体。
应该把中间体作为精细化工行业一个分支的整体考虑，不应按行业硬性地划分为染料中间体、农药中间体、医药中间体，这样会减小一些中间体的用途范围并影响其发展。
精细化工中间体研究的特点是品种繁多，除少数几个品种生产规模特别巨大外，多数品种吨位都不是很大，但制备过程则往往比较复杂，涉及到许多单元反应和分离过程，生产中还生成相当数量的“三废”需要妥善处理。
因此，应该搞系列化产品的工艺研究，合理地组织中间体生产才能获得良好的规模效益。
从国外的情况看，中间体的研究和生产趋向于适当集中实现系列化生产，一套生产装置可以生产几个到十几个中间体品种，这样的研究和生产通过整体开发，采用新技术实施起来也比较容易，将会取得事半功倍的效果。
日本的情况可以供我们参考，原先在日本中间体的生产也是非常分散的，从20世纪60年代开始已经过七次调整、集中。
通过改造和发展，我国的染、颜料中间体行业在生产规模、技术、装备水平等方面达到一个更高的水平，不仅能满足国内染、颜料行业发展的需要，而且可以为国外提供更多优质的中间体产品。
合成中间体所需的原料主要是由石油和炼焦化学工业的产物中取得的，绝大部分是苯系、萘系、蒽醌系化合物，也有一些杂环化合物，近年来用杂环化合物中间体制备的有机颜料呈上升趋势。
另外菲、吡啶、氧芴、喹啉、吲哚、咔唑、联苯系列化合物，这些复杂的原料应用到染料制造上去，则合成原料的用途将更加广泛和普遍了。
染料化学教学大纲(二)2024
染料化学教学大纲（二）引言概述：本文档是染料化学教学大纲的延续，旨在进一步深入介绍染料化学的相关知识。
通过本教学大纲的学习，学生将能够了解染料的种类、结构、染色机理以及在纺织和染料行业中的应用。
本教学大纲总结了染料化学的关键概念和实践技巧，旨在培养学生的专业知识和实践技能，为他们未来的研究和应用工作打下良好的基础。
正文：1. 染料的种类1.1 酸性染料1.1.1 酸性染料的定义和特点1.1.2 酸性染料的溶解性和应用范围1.1.3 酸性染料的染色机理1.1.4 酸性染料的优缺点1.2 基性染料1.2.1 基性染料的定义和特点1.2.2 基性染料的溶解性和应用范围1.2.3 基性染料的染色机理1.2.4 基性染料的优缺点1.3 直接染料1.3.1 直接染料的定义和特点1.3.2 直接染料的溶解性和应用范围1.3.3 直接染料的染色机理1.3.4 直接染料的优缺点2. 染料的结构与性质2.1 染料分子结构的影响因素2.1.1 色团结构对染料颜色的影响2.1.2 辅助基团对染料性质的影响2.1.3 染料分子尺寸对染色性能的影响2.2 染料的光物理性质2.2.1 吸收光谱和颜色测量2.2.2 荧光和磷光性质2.2.3 光稳定性和光褪色机理3. 染料的染色机理3.1 主要染色机理的分类3.2 化学反应机制的影响3.3 染料与纤维的相互作用3.4 染料吸附动力学和热力学4. 染料的应用与开发4.1 纺织行业中的染料应用4.2 染料助剂的设计与应用4.3 染料在纸张和皮革工业中的应用4.4 环境友好型染料的开发4.5 染料的未来发展趋势5. 染料化学实验与实践技巧5.1 常用染料分析方法5.2 染料合成与改性技术5.3 染色过程的优化与控制5.4 染料的理论计算与模拟5.5 染料的质量控制与评估总结：通过本教学大纲的学习，学生将全面了解染料化学的基本知识、染色机理和应用领域。
掌握染料的种类、结构与性质将有助于学生在纺织、染料和相关行业中的工作。
染料化学第二章.
1/ 称为波数
2019年1月16日
第二章 染料的结构与颜色
16 14 12 10
K/S
8 6 4 2 0 400 450 500 550 600 650 700
波长
几种不同颜色染料的吸收光谱图
2019年1月16日
第二章 染料的结构与颜色
三、颜色的深浅、浓淡和鲜艳度 1、颜色的深浅 颜色的深浅是对吸收光波长而言的。λmax光的补色代表 了吸收带的基本颜色。 吸收光的波长越长，颜色越深；吸收光的波长越短，颜 色越浅。红光波长最长(750nm)，其补色（蓝光绿）颜 色最深；紫光波长最短(400nm)，其补色（黄色）最浅。
h
第二章 染料的结构与颜色
§2.2 有机化合物的发色理论
一、发色团和助色团理论 1、发色团 有色物质有颜色的原因是其分子结构中带有一些不饱和 基团。这些基团称为发色团。如：-N=N-、＞C=C＜、 -N=O、-NO2、＞C=O等。 有机物质要有颜色，发色团必须连在足够长的共轭体系 上，或者有几个发色团连成共轭体系。
第二章 染料的结构与颜色
分子运动形式与波谱范围
波谱区 γ -射线 X-射线 远紫外 紫外光 可见光 近红外 中红外 远红外 微波 无线电波 波长范围 小于 10-2nm 0.1~10nm 10~200 nm 200~400nm 400~750nm 0.75~2.5μ m 1.5~50μ m 50~1000μ m 1~300mm 大于 300mm 分子运动形式 核跃迁 内层电子跃迁 外层电子跃迁 外层电子跃迁 分子振动 分子转动 电子自旋运动 原子核自旋运动
2019年1月16日
第二章 染料的结构与颜色
3、补色 两种不同颜色的光混合起来成为白光，这两种光的颜色 称为补色。 一种色的补色可以是单色光，也可以是除去这个颜色光 后白光剩余的颜色。 在颜色盘（环）上能很清楚地看到光谱色的补色就是它 的对角所表示的颜色。即物体的颜色实际上就是物体吸 收光的补色。
染料化学 2011版 第02讲 第02章 中间体 I 单元反应
生成碳环：
C O C O O [H] O O NH2 O C CH3 N O [O] N S NH2 NH H R FeCl3 H CH2=CH-CHO C C O R H SO .SO 2 4 3 H2 C H2C CHO H O N CH2 O NaSCN H N C NH2 O CH3 O R
目的：引入磺酸基（ 水溶基团” 染色基团” 目的：引入磺酸基（—SO3H），“水溶基团”、“染色基团”、“基团置 ）
换”等
一般方法：使用H 一般方法：使用 2SO4、H2SO4·SO3、ClSO3H及加热进行磺化 及加热进行磺化 Cl 例如： 例如： H SO .SO Cl
苯系：
2 4 3
SO3H
萘系：
§2.2 重要的单元反应
——这里介绍 种单元反应： 这里介绍10种单元反应 这里介绍 种单元反应： 1、卤化反应 ([1]P21, 用于染料的 种途经 、 用于染料的6种途经 种途经) 目的：引入卤素（ ） 改善牢度” 基团转化” 缩合成环” 目的 ：引入卤素（—X），“改善牢度”、“基团转化”、“缩合成环”
注意： 注意：
重氮化反应” 偶合反应” “ 重氮化反应 ” 和 “ 偶合反应 ” 不仅是合成中间体和偶 氮染料必不可少的方法， 而且还是冰染料必经的染色工艺， 氮染料必不可少的方法 ， 而且还是冰染料必经的染色工艺 ， 将在下面的章节中专门予以叙述。 将在下面的章节中专门予以叙述。
第2章 中间体 （Intermediates-I）小结和内容提要 章 中间体I（ ） 一、概念：中间体 染料中间体 起始物 其来源…… 概念： 其来源 个单元反应： 二、10个单元反应： 个单元反应
染料的中间体
01
02
03
环境污染
染料中间体在生产、使用 过程中可能产生环境污染， 如废气、废水、废渣等。
生态破坏
染料中间体可能对生态环 境造成破坏，如破坏生态 平衡、影响生物多样性等。
资源消耗
染料中间体生产和使用过 程中需要消耗大量的资源， 如能源、原材料等。
中间体的安全使用规范
选用合格原料
选用符合国家标准的原 材料，避免使用不合格
02
染料中间体的合成方法
氧化法
总结词
氧化法是一种通过氧化反应将原料转化为染料中间体的方法 。
详细描述
氧化法通常使用氧化剂如硝酸、高锰酸钾等，在一定温度和 压力下，将原料分子中的某些基团进行氧化，从而生成所需 的染料中间体。该方法广泛应用于染料中间体的合成，尤其 是有机染料的制备。
还原法
总结词
还原法是一种通过还原反应将原料转化为染料中间体的方法。
要点二
详细描述
随着科技的不断进步和消费者对产品品质要求的提高，染 料中间体的高性能化已成为未来发展的必然趋势。这包括 提高染料中间体的稳定性、鲜艳度、色牢度和功能性，以 满足纺织品、皮革、塑料等行业的不同需求。通过研发新 型高性能染料中间体，可以进一步拓展其在高端市场中的 应用范围。
低毒环保化
总结词
纺织染料
染色性能
染料中间体是纺织染料的重要原料，直接影响着染色效果和产品质量。
环保要求
随着环保意识的提高，染料中间体需要符合低毒、低污染的标准，减少对环境的负面影 响。
油墨制造
颜色稳定性
油墨制造过程中，染料中间体决定了油 墨的颜色稳定性，影响着印刷品的质量 。
VS
干燥性
某些染料中间体能够促进油墨的干燥速度 ，提高印刷效率。
染料中间体2,5—二氯硝基苯
染料中间体2,5—二氯硝基苯染料中间体2，5—二氯硝基苯1、产品用途:2，5—二氯硝基苯为淡黄色结晶，主要用作染料中间体。
用于大红色基GG、红色基3GL、红色基RC等冰染染料的生产。
2、生产工艺及主要设备:对二氯苯?硝化反应?中和?洗涤?结晶主要设备:计量罐、反应釜、贮酸罐、结晶器、锅炉3、效益分析:2，5—二氯硝基苯是染料行业的重要中间体之一，市场需求量非常大。
目前该产品的生产厂家主要集中在江苏一带，北方地区还没有形成规模的生产厂家。
因此，上马该产品有广阔的市场前景。
根据原料市场价格和生产技术水平，每吨产品的利润大约在500—1000元，按年产500吨2，5—二氯硝基苯的生产规模，年经济效益可达25—50万元。
4、投资估算:按年产500吨2，5—二氯硝基苯的生产规模，在水、电、汽、厂房等基础设施齐全的情况下，设备投资30万元。
5、合作方式:共同开发，成果共享阻燃剂六溴环十二烷六溴环十二烷为白色结晶，不溶于水，溶于部分有机溶剂，是传统的添加型阻燃剂，具有含溴量高(,70%)、热稳定性和流散性好等优点。
主要用于聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、粘结剂及聚丙烯纤维的阻燃处理。
1、市场及效益分析:溴环十二烷是重要的阻燃剂之一，市场需求量非常大。
目前该产品的生产厂家主要集中在南方，北方地区还没有形成规模的生产厂家。
因此，上马该产品有广阔的市场前景。
根据原料市场价格和生产技术水平，每吨产品的利润大约在1500—2000元，按年产500吨六溴环十二烷的生产规模，年经济效益可达75—100万元。
2、生产条件要求:主要设备:计量罐，反应釜，过滤池，洗涤釜，离心机，真空泵，干燥系统、锅炉 3、投资估算:按年产500吨六溴环十二烷的生产规模，在水、电、汽、厂房等基础设施齐全的情况下，设备投资约50万元。
4、合作方式:技术转让新型抗静电剂有效利用天然油脂，通过化学改性方法，合成酰胺化改性豆油磷酸酯，研制出性能优良的十八烷醇酰胺磷酸酯盐抗静电剂。
染料化学 第02章 中间体 II 常用中间体
1、蒽氧化法（合成AQ本体）
——煤焦油中含1.5%的蒽
O2,V2O5 O
AQ本体
O
2.3.3 蒽醌系中间体 2、邻苯二甲酸酐法（合成取代AQ）
O OH C Cl C O O OH C CH3 C O O OH
HO Cl H2SO4,H3BO3
O
H2SO4.SO3 -H2O
Cl , AlCl3
Cl
卤代AQ
O
NaAc,
HO O OH C C C H
O
O
苯基苯并吡喃酮
2.3.1 苯系中间体
△ 苯系中间体小结：
1、认识苯系20个重要中间体，了解其制备方法和反应规律； 2、以苯胺、苯酚起始，分别能合成N、O、S等杂环中间体； 3、侧重了解氨基中间体的制备、反应和用途。
2.3.2 萘系中间体（Naphthalene）
13
2.3.2 萘系中间体
△萘系中间体小结
1、萘系中间体往往从磺化开始，占了极大一部分； 2、识别27种重要萘系中间体和其中12种的合成，特别 是萘磺酸的合成； 3、掌握合成中用到的有机人名反应。
2.3.3 蒽醌系中间体（AnthraquinoneAQ ）本体，所以蒽醌是通过 人工化学合成来制取的。
3
用 于 还 原 染 料
O O
NH
3 4 4
OH , 200
o
NH 2
AsO
C
用 于 还 原 染 料
O O
Ca(OH) 180
o 2
OH
C
O O
H
2
SO
4 4
.SO
SO 3 H
O
HCl,NaClO 100
o 3
Cl
染料化学 2013版 第03次课 第02章 中间体 III 重氮化偶合
共二十九页
二、偶合(ǒu hé)反应
II、反应类型
3、重氮盐与吡唑啉酮类偶合 [1]P42
CH2 C CH3
OC N N
CH C CH3
HO C N N
OH-H2O
CH C CH3
OC N N
A r - N2 pH=7-9
N N Ar
C C CH3 HO C N
N
吡唑啉酮类与酚类性质相似(xiānɡ sì)，
i、典型的盐的性质，溶于水而不溶于有机溶剂；
ii、低温下较稳定，高温时即分解而放出N2↑；
iii、有顺式和反式两种互变异构体，顺式具有偶合活性。
Ar-N+≡N•Xˉ
重氮盐
OHˉ
OHˉ
Ar-N=N—OH
H+
重氮酸
H+
Ar-N=N—Oˉ•Na+
重氮碱
顺式：较活泼
反式：较稳定
5
共二十九页
一、重氮化反应(fǎnyìng)
9
共二十九页
一、重氮化反应(fǎnyìng)
II、影响重氮化反应的因素
由反应通式，得出以下5点：
0~5℃
Ar-NH2 + 2HX + NaNO2————→Ar-N2+•Xˉ+ NaX + 2H2O
1、亚硝盐的用量 Na
理论用量：1mol，实际用量：1.05-1.1 mol，比理论用量多5-10%。
第1步 重氮化：
0-5Co NH2 2HCl NaNO2 ( 加 冰 冷 却 )
第2步 偶合：
+ N
N Cl-
pH=9, 室温
OH
OH-
共二十九页
63染料的中间体
63染料的中间体染料的中间体是指在染料合成过程中所需的中间产物。
染料的合成通常是通过一系列的反应来实现的，从原料开始，经过多个中间体的生成和转化，最终形成染料的最终产品。
不同的染料合成过程中，所需的中间体是各不相同的。
本文将以染料的一般合成过程为基础，介绍染料的中间体的种类、作用和合成方法。
染料的合成过程通常包括以下几个步骤：原料选择、中间体生成、中间体转化和最终产品生成。
原料选择是染料合成的第一步，它的选择需要考虑到染料的性质要求和合成成本等因素。
常用的染料原料包括芳香胺、芳香酮、酚类、腈类等。
在染料合成过程中，这些原料会通过一系列的反应生成中间体。
染料的中间体种类繁多，不同种类的染料所需的中间体也不同。
根据染料分子的结构，中间体可分为芳香胺类、芳香酮类、氨基酸类等。
芳香胺类中间体具有较好的亲水性和亲染性，是染料分子的基础结构单元。
芳香酮类中间体是染料分子的重要衍生物，可以改变染料的颜色和性能，并增强其染色效果。
氨基酸类中间体是一些特殊染料或功能染料的中间产物，具有较好的环境友好性和生物可降解性。
中间体在染料合成过程中发挥着至关重要的作用。
首先，中间体是染料分子的基础结构单元，其结构和性质直接影响着染料的颜色、亲染性等特性。
其次，中间体的选择和转化可以调控染料的溶解性、乳化性和稳定性等，提高染料的染色效果和耐久性。
此外，中间体还可以用来修饰染料分子的功能性基团，实现染料的多功能化和特殊化。
染料的中间体合成方法主要包括传统的有机合成方法和生物合成方法。
传统的有机合成方法包括缩合反应、酰化反应、还原反应等。
这些方法需要使用有机试剂和溶剂，并且反应条件较为苛刻。
生物合成方法是近年来发展起来的一种新型合成方法，其基础是利用微生物、酶和细胞等生物催化剂来合成染料中间体。
与传统方法相比，生物合成方法具有反应条件温和、废物生成少等优点。
总结起来，染料的中间体在染料合成过程中扮演着关键的角色。
中间体的种类繁多，根据染料分子的结构和功能需求，选择合适的中间体对染料的性能和性质进行调控。
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4
60 oC
3 5 -5 0 o C
SO 3 H
Na
2
SO 3 H
S,NaOH
劳 氏 酸
NH 2
萘系中间体 合成图
94% 165
o
NO 2 SO 3 H
H C
2
Na
2
S,NaOH
SO 3 H NH 2
SO
4
SO 3 H
HNO
3
,H
3 5 -5 0 C H SO 4 .SO 165 oC
2 o
SO
4
NO 2 NO 2 SO 3 H
13
2.3.2 萘系中间体
△萘系中间体小结
1、萘系中间体往往从磺化开始，占了极大一部分； 2、识别27种重要萘系中间体和其中12种的合成，特别 是萘磺酸的合成； 3、掌握合成中用到的有机人名反应。
2.3.3 蒽醌系中间体（Anthraquinone）
一、蒽醌的制备
因为矿物中没有蒽醌（简称AQ ）本体，所以蒽醌是通过 人工化学合成来制取的。
(26) 苯 基 J 酸
SO 3 H HO 3 S OH NH
(27) 吐 氏 酸
SO 3 H NH 2
2.3.2 萘系中间体
二、萘系中间体的合成途径
（见放大图）
——掌握Bucherer反应，关注萘磺酸的地位
分离提取
煤 焦 油
NO 2
1 0 0 0 -1 3 0 0 o C 焦 化
烟 煤
NH 2
二、苯系中间体的合成途径
（见放大图）
——注意1，2，3取代物的转化
Cl
Cl2,FeCl3 75-82 oC 分馏提取
煤焦油
1000-1300 oC 焦化
烟煤
OH
H2O2,CuCl2
O 杂环
NH2 N(CH3)2
取代/缩合/成环
NH4OH 240 oC
或
Cl NH2
NH
或
N 杂环
Cl
HNO3 H2SO4
SO3H
2.3.2 萘系中间体
2 、 萘 胺 及 其 磺 酸 ： 19 个 (9) 1- 萘 胺
NH 2
(10) 2- 萘 胺
NH 2
(11) 迫 位 酸
HO 3 S NH 2
(12) 劳 氏 酸
NH 2 SO 3 H
(13) 克 利 夫 酸
NH 2 HO 3 S
(14) C- 酸
SO 3 H NH 2
一、重要的苯系中间体
苯系一取代物：5个
(1) 苯胺
NH2
(20个。教材[1]P30列出了17个)
(2) 苯酚
OH
(3) 氯苯
Cl
(4) 硝基苯
NO2
(5) 苯磺酸
SO3H
苯系二取代物：10个
(6) 间-苯二胺 (7) 对-硝基苯胺 (8) 间-硝基苯胺 (9) 邻-硝基苯胺 (10) 对-氯苯胺
NH2 NH2 NH2 NO2 NH2 NO2 NH2 NO2 Cl NH2
C
用 于 分 散 与 酸 性 染 料
O
18
2.3.3 蒽醌系中间体
二、蒽醌系中间体的合成途径
2、由甲基蒽醌起始：
O CH3 C C O NO2 CH3 O O O （邻苯二甲酸酐） O O NH2 CH3 O O Cl
Cu2Cl2
O
HNO3,H2SO4 0-5oC
Na2S
HNO2,HX 0-5oC
22
第2章 中间体II（Intermediates II）思考题
1、芳核上基团的相互转化、置换和定位有何规律？结合有机化学解释之。 2、Bucherer反应在染料合成中有何重要地位？是何原因？ 3、通过分析苯系和萘系中间体的合成图，可以发现哪些规律？ 4、为什么芳胺类化合物在染料合成中那么重要？ 5、蒽醌定位磺化对合成还原、分散染料中间体有何义意？
2.3.1 苯系中间体
三、合成举例
例1：以氯苯合成3取代中间体
OH Cl
H2SO4.SO3
OH NO2
Fe HCl
Cl
HNO3 H2SO4
Cl NO2 SO3H
H2O NaOH
NH2 SO3H
(16)
SO3H
CH3OH NaOH
SO3H
OCH3 NO2 SO3H
Fe HCl
OCH3 NH2 SO3H
ClSO 130
o 3
O NH 2 O SO 3 H
Br 0oC
2
O NH 2 SO 3 H
H
C
O
O
Br
用 于 活 性 与 酸 性 染 料
HO 3 S
H
2
O
SO 3 H
O
SO 3 H
SO
4 4
.SO
HgSO
, 120
3 o
C
+
O H SO 3O
O
NH 2
O
Br 50
o 2
另 外 还 有 ：
O
NH 2 Br Br
O O
H2SO4.SO3 -H2O
C C
O O O
CH3, AlCl3
CH3
甲基AQ
O
羟基AQ
O OH
2.3.3 蒽醌系中间体 二、蒽醌系中间体的合成途径 1、由蒽醌本体起始：
（见放大图）
——磺化及定位磺化的重要性
O
O
2
,V
2
O
5
煤 焦 油
Cl O Cl
O
2 C l2 ( I2 ,H
2
SO
4
)
用 于 还 原 染 料
NH2 NO2
Fe HCl
或
NH2 Cl H2N OH
NH2 NH2
H+,分子重排
Cl NH2 NH2
Cl
H2SO4.SO3 HNO3,H2SO4
Cl
NO2
OH
NaOH
NO2
Fe HCl
SO3H
SO3H
CH3OH,KOH
SO3H OCH3 NO2 SO3H
Fe HCl
SO3H OCH3 NH2
6
SO3H
98% H
2
NH 2
Fe,HCl SO
4
OH
Bacherer
HNO
3
,H
3 5 -5 0 C
2 o
SO
4
6 0oC
NW 酸
SO 3 H
SO 3 H OH
14% H
2
SO
4
1 -萘 酚
H 2N SO 3 H
O 2N SO 3 H
4
SO 3 H
Na
2
S,NaOH
周 位 酸
98%
H
2
SO
HNO
3
,H
2
SO
1、蒽氧化法（合成AQ本体）
——煤焦油中含1.5%的蒽
O2,V2O5 O
AQ本体
O
2.3.3 蒽醌系中间体 2、邻苯二甲酸酐法（合成取代AQ）
O OH C Cl C O O OH C CH3 C O O OH
HO Cl H2SO4,H3BO3
O
H2SO4.SO3 -H2O
Cl , AlCl3
Cl
卤代AQ
第2章 中间体II（Intermediates II）小结和内容提要
单元反应——10+3，以苯、萘、蒽醌举例，单元反应的目、用途和方法； 取代基的转化——芳核上取代基的相互转化、置换和定位，结构设计； 苯系中间体——20个，以氯苯起始，合成苯系一、二、三取代中间体； 萘系中间体——27个，分别从硝化、磺化起始的合成图，重要的萘磺酸； 蒽醌系中间体——蒽醌制备二法，定位磺化，还原和分散的主要中间体； 杂环系中间体——由苯氨和苯酚合成含N、O的杂环中间体，了解几例。
O
NaAc,
HO O OH C C C H
O
O
苯基苯并吡喃酮
2.3.1 苯系中间体
△ 苯系中间体小结：
1、认识苯系20个重要中间体，了解其制备方法和反应规律； 2、以苯胺、苯酚起始，分别能合成N、O、S等杂环中间体； 3、侧重了解氨基中间体的制备、反应和用途。
2.3.2 萘系中间体（Naphthalene）
SO 3 H
O 2N
H -酸
OH NH 2
NaOH 2 7 0 -2 9 0 C
o
OH
HNO
60 C
3 ,H 2 o
SO
4
SO 3 H
OH
Bacherer
SO 3 H
NH 2
HO 3 S
G -酸
HO 3 S
60% NaOH 210oC
HO 3 S
γ-酸
SO 3 H NH 2
H
2
SO
4
SO 3 H OH
Na S,NaOH
1 ,6 -克 利 夫 酸
NH 2
2
SO 3 H
2
3
1 ,7 -克 利 夫 酸
HO 3 S SO 3 H SO 3 H HO 3 S H 2N SO 3 H SO 3 H NaO
3
HO 3 S
SO 3 H
HNO
3
S H 2N
,H
2
SO
SO 3 Na SO 3 Na
4
Fe,HCl
NaOH
一、重要的萘系中间体（ 27个；教材[1]P32中未列出）
1、萘酚及其磺酸：8个 (1) 1-萘酚
OH
(2) 2-萘酚
OH
(3) G-酸