精细化学品化学7染料与颜料
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对染料和颜料的看法
对染料和颜料的看法
染料和颜料在化学性质上有一定的差异。
染料是可以溶解在介质中的有机化合物,它们具有很强的色彩,能够与物体的纤维或表面结合,从而实现染色的效果。
染料的分子结构中通常含有芳香环和色基团,这些结构使得染料具有明亮的色彩和较好的耐光、耐洗的性能。
而颜料则是一种固体颗粒,它们不能溶解于介质中,而是以悬浮的形式分散在介质中。
颜料的颜色来自于其颗粒的吸收和散射光线的能力,不同颜料的颜色取决于颗粒的大小、形状和组成。
《染料与颜料》课件
竞争格局
染料与颜料市场集中度较高，少数大型企业占据主导地位，但中小 企业也在不断成长。
发展趋势预测
环保要求趋严
01
随着全球环保意识的提高，各国政府对染料与颜料生产过程中
的环保要求将更加严格，推动企业加大环保投入。
绿色染料与颜料的需求增长
02
消费者对健康和环保的关注度不断提高，将推动绿色染料与颜
料的需求增长。
总结词
酸性染料是一种在酸性介质中能与纤维反应生成共价键的 染料。
总结词
酸性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、染色方法简便等优点 。
详细描述
酸性染料通常含有磺酸基或羧酸基等酸性基团，具有较好 的水溶性和染色性能，主要用于羊毛、丝和锦纶等蛋白质 纤维和聚酰胺纤维的染色。
详细描述
在染色过程中，酸性染料可在酸性或中性介质中与纤维反 应生成共价键，使染料和纤维形成牢固的结合，不易脱落 。
染料与颜料的应用领域
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
纺织印染
纺织印染是染料与颜料应用的重 要领域之一，通过染色和印花技 术，使纺织品具有丰富多彩的外
观和优良的品质。
染料与颜料在纺织印染中发挥着 关键作用，能够赋予纺织品各种 颜色和图案，提高其美观度和附
加值。
详细描述
直接染料可用于棉、麻、丝等天然纤维的 染色，染色后颜色鲜艳、耐洗和耐摩擦性 能一般。
03
颜料的种类与特性
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
无机颜料
01
02
03
天然矿物颜料
直接从矿物中提取，如群青、 赭石等。
合成无机颜料
通过化学合成获得，如钛白、 锌白等。
染料与颜料市场集中度较高，少数大型企业占据主导地位，但中小 企业也在不断成长。
发展趋势预测
环保要求趋严
01
随着全球环保意识的提高，各国政府对染料与颜料生产过程中
的环保要求将更加严格，推动企业加大环保投入。
绿色染料与颜料的需求增长
02
消费者对健康和环保的关注度不断提高，将推动绿色染料与颜
料的需求增长。
总结词
酸性染料是一种在酸性介质中能与纤维反应生成共价键的 染料。
总结词
酸性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、染色方法简便等优点 。
详细描述
酸性染料通常含有磺酸基或羧酸基等酸性基团，具有较好 的水溶性和染色性能，主要用于羊毛、丝和锦纶等蛋白质 纤维和聚酰胺纤维的染色。
详细描述
在染色过程中，酸性染料可在酸性或中性介质中与纤维反 应生成共价键，使染料和纤维形成牢固的结合，不易脱落 。
染料与颜料的应用领域
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
纺织印染
纺织印染是染料与颜料应用的重 要领域之一，通过染色和印花技 术，使纺织品具有丰富多彩的外
观和优良的品质。
染料与颜料在纺织印染中发挥着 关键作用，能够赋予纺织品各种 颜色和图案，提高其美观度和附
加值。
详细描述
直接染料可用于棉、麻、丝等天然纤维的 染色，染色后颜色鲜艳、耐洗和耐摩擦性 能一般。
03
颜料的种类与特性
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
无机颜料
01
02
03
天然矿物颜料
直接从矿物中提取，如群青、 赭石等。
合成无机颜料
通过化学合成获得，如钛白、 锌白等。
蔡精细化学品化学第三章 _染料颜料
• 用天然染料和颜料染色在我国具有悠久的历史,明清时期, 我国天然染料的制备和染色技术都已达到很高的水平,染 料除自用外,还大量出口。19世纪中叶合成染料问世并于 1902年传入我国以后,由于其在色光和色牢度等方面的优 越性,使得天然染料在染色中的应用逐渐被合成染料所取 代。然而,近年来随着人们环保意识的提高,合成染料在生 产和应用过程中带来的污染问题越来越引起人们的关注, 在全球性绿色革命浪潮下,天然染料又开始为人们所重视。
据了解，胭脂虫是一种天然着色剂，它体内含有大量胭脂红色素，主要来源于南美洲国家，国内 主要靠进口，价格昂贵。
22日，有媒体发布消息称：“星巴克红莓小甜点、草莓星冰乐玫红的外观来自一种昆虫‘胭脂 虫’。超过6500人联名提出抗议，致使星巴克发表声明，叫停昆虫着色剂，因为没人愿意在享用 喜爱的饮品时吃进磨碎的虫子，一些哮喘患者也可能因此出现过敏。”该微博引起了网友的关注， 纷纷对“胭脂虫”产生了兴趣。有懂行的网友称，这种虫是欧洲古代就拿来做口红的，很自然， “比工业色素好一万倍”。但也有网友无法接受，认为店家没有及时告知。 总部位于西雅图的星巴克咖啡连锁店在公司宣传博客中发表文章称，在收到消费者反馈之后，经 过审慎研究评估，该公司将重新研制饮品配方。星巴克表示，将停用这种从小甲虫汁液中提取的 胭脂红，转而使用提取自西红柿的番茄红素。 南京林业大学森林资源与环境学院教授严敖金对胭脂虫有所了解，严教授介绍，胭脂虫是一种介 壳虫，寄生在多刺的仙人掌上，通常形成集群，是一种害虫，现在主要用于染料。“胭脂虫顾名 思义，与胭脂红有关，成熟的胭脂虫体内含有大量的洋红酸，是一种化学物质，可以制备成胭脂 红色素，很多化妆品都是利用胭脂虫体内的色素制作成的。”严教授指出，胭脂虫在国内很少见， 胭脂虫红的生产更少，主要靠进口，因此价格非常高，若化妆品内增加胭脂虫红色素，成本立马 会翻上好几番。
染料与颜料概述范文
染料与颜料概述范文染料是一种可以溶解在介质中，能够给物体表面染上颜色的化学物质。
染料分为天然染料和合成染料两大类。
天然染料主要来自于植物、动物和矿物等自然资源，如蓝莓、茶叶和木槿花等。
合成染料则是经过人工合成的有机或无机化合物，在20世纪初开始出现，由于具有色彩鲜艳、稳定性高等优点，逐渐取代了天然染料的地位。
染料具有以下特点：1.色彩饱和度高：染料可以产生非常鲜艳的颜色，可以通过调整染料分子的结构来实现不同颜色的染色效果。
2.可溶解性强：染料在合适的溶剂中可以溶解，并与纤维等物质发生化学反应，以实现染色效果。
3.渗透能力强：染料具有良好的渗透性，可以迅速渗透到物体表面并与之发生染色反应。
4.耐光性较差：染料一般不具备良好的耐光性，易于因日晒、光照等外界因素而褪色。
5.可用性广泛：染料可以应用于多种材料的染色过程，包括纤维、皮革、纸张等，可适应各种不同的颜色和效果需求。
颜料是一种在固体状态下表现出明显颜色的颗粒物质，用于调配颜料涂料、油彩、水彩等。
颜料通常是通过将颜料粒子分散在其中一种稳定的液体中来使用。
在绘画、印刷和陶瓷等领域都广泛使用颜料。
颜料具有以下特点：1.可分散性强：颜料可以均匀地分散在液体介质中，形成颜料涂料，便于调配和应用。
2.色彩饱和度高：颜料的颜色通常比染料更鲜艳，可以产生更加饱和的色彩效果。
3.耐光性强：颜料具有较好的耐光性，不易因光照而褪色，适合于户外环境使用。
4.覆盖力强：颜料可以覆盖在物体表面形成一层均匀的涂层，有效掩盖物体原有的颜色和表面缺陷。
5.不可溶性：颜料通常是以固体粒子的形式存在，不溶于溶剂，以保持颜料颜色的稳定性和持久性。
总体而言，染料和颜料在颜色鲜艳度、溶解性、渗透能力、耐光性和可用性等方面具有不同的特点。
染料主要用于染色过程，可以均匀地将颜色渗透到物体中；而颜料则主要用于调配颜料涂料和颜色液体介质，以更好地满足绘画、印刷和涂装等领域的需要。
在实际应用中，染料和颜料的选择取决于具体的要求和应用场景。
染料与颜料介绍
染料与颜料介绍
• 染料与颜料概述 • 染料种类与特性 • 颜料种类与特性 • 染料与颜料的应用 • 染料与颜料的发展趋势 • 案例分析
01
染料与颜料概述
定义与分类
定义
染料和颜料都是用于着色的物质，但它们在应用和性质上有一些不同。染料主 要用于染色，可溶于水或其他溶剂，而颜料则主要用于绘画和其他艺术形式， 不溶于水或溶剂。
直接染料
总结词
直接染料是一种不需借助其他助剂， 可直接在纤维上染色的染料。
详细描述
直接染料的分子结构简单，色谱较为 齐全，颜色鲜艳且价格相对较低。直 接染料主要用于棉、麻、粘胶等纤维 的染色，但耐洗耐晒性能较差。
分散染料
总结词
分散染料是一种不溶于水的染料，主要用于聚酯纤维等合成纤维的染色。
详细描述
安全性
该品牌颜料无毒无害，符 合安全标准，不会对人体 和环境造成危害。
某品牌染料在纺织品中的市场表现
市场表现
该品牌染料在纺织品市场中占据了较大的份额，以其优良的染色 性能和环保性获得了消费者的青睐。
应用领域
广泛应用于棉、麻、丝等天然纤维以及合成纤维的染色。
未来发展
随着消费者对环保和健康的关注度不断提高，该品牌染料的市场 前景广阔。
油漆涂料
颜色配制
颜料在油漆涂料中主要用于配制 各种颜色，以满足建筑、工业和
家居装饰等领域的涂装需求。
功能性涂料
随着技术的进步，颜料在功能性涂 料领域的应用越来越广泛，如防腐、 防锈、耐候等特殊功能的涂料。
环保涂料
为了降低环境污染，环保型颜料和 涂料逐渐受到青睐，其低挥发性有 机化合物（VOC）含量和环保性能 成为市场趋势。
03
颜料种类与特性
• 染料与颜料概述 • 染料种类与特性 • 颜料种类与特性 • 染料与颜料的应用 • 染料与颜料的发展趋势 • 案例分析
01
染料与颜料概述
定义与分类
定义
染料和颜料都是用于着色的物质，但它们在应用和性质上有一些不同。染料主 要用于染色，可溶于水或其他溶剂，而颜料则主要用于绘画和其他艺术形式， 不溶于水或溶剂。
直接染料
总结词
直接染料是一种不需借助其他助剂， 可直接在纤维上染色的染料。
详细描述
直接染料的分子结构简单，色谱较为 齐全，颜色鲜艳且价格相对较低。直 接染料主要用于棉、麻、粘胶等纤维 的染色，但耐洗耐晒性能较差。
分散染料
总结词
分散染料是一种不溶于水的染料，主要用于聚酯纤维等合成纤维的染色。
详细描述
安全性
该品牌颜料无毒无害，符 合安全标准，不会对人体 和环境造成危害。
某品牌染料在纺织品中的市场表现
市场表现
该品牌染料在纺织品市场中占据了较大的份额，以其优良的染色 性能和环保性获得了消费者的青睐。
应用领域
广泛应用于棉、麻、丝等天然纤维以及合成纤维的染色。
未来发展
随着消费者对环保和健康的关注度不断提高，该品牌染料的市场 前景广阔。
油漆涂料
颜色配制
颜料在油漆涂料中主要用于配制 各种颜色，以满足建筑、工业和
家居装饰等领域的涂装需求。
功能性涂料
随着技术的进步，颜料在功能性涂 料领域的应用越来越广泛，如防腐、 防锈、耐候等特殊功能的涂料。
环保涂料
为了降低环境污染，环保型颜料和 涂料逐渐受到青睐，其低挥发性有 机化合物（VOC）含量和环保性能 成为市场趋势。
03
颜料种类与特性
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。
染料与颜料-精细化学品化学
CH3 H3CHN
C Cl- NH+
CH3 NHCH3
金胺G
• 菁系染料(次甲基染料)
结构特征：含有一个或多个—CH=
CH3 C C N CH3
CH3
阳离子橙R
•酞菁染料
结构特征:酞菁金属络合物
C N
C
CN C
N N
Me
N
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.
• 分子轨道理论认为，染料分子的m个原子轨道线性 组合，得到m个分子轨道，其中有成键、非键和反 键轨道。价电子按鲍利原理和能量最低原理在分子 轨道上由低向高排列，价电子已占有的能量最高成 键轨道称为HOMO轨道，价电子未占有的最低能量 空轨道称为LUMO轨道。染料吸收光量子后，电子 由HOMO跃迁到LUMO上，由于选择吸收不同波长 的光，而呈现不同的颜色。在共轭双键体系中，随 着共轭双键数目的增加，使HOMO和LUMO间的能 级差减小，ΔE减小，则λ红移，产生深色效应。
能量，包括电子能量(Ｅe)、振动能量(Ｅv)和转动能量(Ｅr)。
它们的变化都是量子化的、阶梯式的、不连续的。这种能 量的高低叫能级。通常分子总处在最低能量状态，这种能 量状态叫基态。分子吸收一定波长的光后，激发至较高的 能态，叫激发态。激发态与基态的能级差为ΔE，与吸收光 的波长之间的关系为：
E h h C
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。
精细化学品化学-7染料与颜料
慢 Ar N N + NH2 Ar N N H NH2
快 Ar N N H O -H
快 -H Ar N N NH2
Ar N N
O
7.2.2 偶合反应
可以预见，偶氮基进入酚类或芳胺类苯环上羟基或氨基的 邻、对位。一般情况是先进入对位，当对位已有取代基时 进入邻位。如：
OH(NH2) OH(NH2) OH(NH2) OH(NH2) HO3S CH3 OH(NH2)
NH2CONH2 + 2HNO2 NH2SO3H + HNO2
CO2 ↑ + 2N2 ↑ + 3H2O H2SO4 + N2 ↑ + H2O
2）重氮化反应的影响因素
（3）反应温度：反应温度过高，会使重氮化反应
加快，但也会使亚硝酸和生成的重氮盐分解加快。 适宜的温度为0~5℃。但对某些较稳定的重氮盐， 可适当提高温度，以加快反应速度，一般不超过 30℃。如：对氨基苯磺酸，可在10~15℃下进行。 （4）芳胺的碱性：碱性较强的一元胺与二元胺(环 上有供电子基团，使胺基电子云密度增加，与氢离 子结合力增加，碱性增强)如苯胺、甲苯胺、二甲苯 胺、甲氧基苯胺、甲萘胺等，由于碱性较强，与无
• 此反应是不可逆反应，它会使重氮盐质量变坏，产率降低。 • 反应采取将芳胺的盐酸盐悬浮液滴加入亚硝酸钠和盐酸的 混合液中较好地避免自偶合反应。
2）重氮化反应的影响因素
（2）亚硝酸钠用量：反应过程中要始终保持亚硝 酸过量（用淀粉碘化钾试纸测试，过量的亚硝酸能 使试纸变蓝），否则会引起自偶合反应（生成的重 氮盐与剩余的芳胺反应）。反应完毕后，过剩的亚 硝酸可采用加入尿素或氨基磺酸消除。反应式为：
2）重氮化反应的影响因素
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浓度减小而影响反应速 度。因此，重氮化时一般用稀酸，然后在冷却下加 入亚硝酸钠溶液（称为顺加法或顺重氮化法）。 碱性较弱的芳胺(环上有吸电子基团)如硝基苯胺、 多氯苯胺，生成的铵盐极易水解成游离芳胺，重氮 化比碱性强的芳胺快。必须用较浓的酸，并且要迅 速加入亚硝酸钠溶液以保持亚硝酸在反应中过量， 否则很容易发生自偶合反应而生成重氮氨基化合物 沉淀，使重氮化失败。
快 Ar N N H O -H
快 -H Ar N N NH2
Ar N N
O
7.2.2 偶合反应
可以预见，偶氮基进入酚类或芳胺类苯环上羟基或氨基的 邻、对位。一般情况是先进入对位，当对位已有取代基时 进入邻位。如：
OH(NH2) OH(NH2) OH(NH2) OH(NH2) HO3S CH3 OH(NH2)
NH2CONH2 + 2HNO2 NH2SO3H + HNO2
CO2 ↑ + 2N2 ↑ + 3H2O H2SO4 + N2 ↑ + H2O
2）重氮化反应的影响因素
（3）反应温度：反应温度过高，会使重氮化反应
加快，但也会使亚硝酸和生成的重氮盐分解加快。 适宜的温度为0~5℃。但对某些较稳定的重氮盐， 可适当提高温度，以加快反应速度，一般不超过 30℃。如：对氨基苯磺酸，可在10~15℃下进行。 （4）芳胺的碱性：碱性较强的一元胺与二元胺(环 上有供电子基团，使胺基电子云密度增加，与氢离 子结合力增加，碱性增强)如苯胺、甲苯胺、二甲苯 胺、甲氧基苯胺、甲萘胺等，由于碱性较强，与无
• 此反应是不可逆反应，它会使重氮盐质量变坏，产率降低。 • 反应采取将芳胺的盐酸盐悬浮液滴加入亚硝酸钠和盐酸的 混合液中较好地避免自偶合反应。
2）重氮化反应的影响因素
（2）亚硝酸钠用量：反应过程中要始终保持亚硝 酸过量（用淀粉碘化钾试纸测试，过量的亚硝酸能 使试纸变蓝），否则会引起自偶合反应（生成的重 氮盐与剩余的芳胺反应）。反应完毕后，过剩的亚 硝酸可采用加入尿素或氨基磺酸消除。反应式为：
2）重氮化反应的影响因素
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浓度减小而影响反应速 度。因此，重氮化时一般用稀酸，然后在冷却下加 入亚硝酸钠溶液（称为顺加法或顺重氮化法）。 碱性较弱的芳胺(环上有吸电子基团)如硝基苯胺、 多氯苯胺，生成的铵盐极易水解成游离芳胺，重氮 化比碱性强的芳胺快。必须用较浓的酸，并且要迅 速加入亚硝酸钠溶液以保持亚硝酸在反应中过量， 否则很容易发生自偶合反应而生成重氮氨基化合物 沉淀，使重氮化失败。
第七章染料化学品
当分子中引入吸性基团后，由于电子云密度向偶
氮基转移而呈现新的吸收，产生酚各类种或色芳泽胺，部分成，为大偶
氮染料。
芳香族重
多为电子云密度较高
• 取代基的影响 氮化合物
的试剂
对于一个偶氮染料可用D－A•N＝N•B表示，
当重氮组份？中引入吸电子取代基，如－NO2、 －CN、X等，而偶合组份？引入给电子取代基如－ N(CH3)2，则引起红移，产生增色效应。
重部
偶部
λmax=478nm
• 取代基强弱的影响
在重氮组份中引入吸电子性较强的取代基，而在 偶合组份引入给电子性较强的取代基，可以增加分 子极性，使染料激发态分子进一步稳定而产生深色 效应。吸电子取代基中以硝基为最强。
O2N
N
N
N (CH3)2 λmax=478nm
O2N
N
N
N (C2H5)2 λmax=490nm
（ 3 ）如果在颜色环上选择三种独立的单色 光。就可以按不同的比例混合成日常生活 中可能出现的各种色调。这三种单色光称
为三原色光。光学中的三原色为红、绿、 蓝。这里应注意，颜料的三原色为红、黄、
蓝。
（ 4 ）当太阳光照射某物体时，某波长的光 被物体吸取了，则物体显示的颜色（反射 光）为该色光的补色。
氨基发生化学反应的基团。通过与纤维成 共价键而使纤维着色。又称反应染料。主 要用于棉、麻、合成纤维的染色，也可用 于蛋白纤维的着色。
5.还原染料（vat dyes） 不溶性染料在碱性溶液中还原成可溶性，
染色后再经过氧化使其在纤维上恢复其不溶 性而使纤维着色。该类染料主要用于纤维素 纤维的染色和印花。
• 作用机理：
荧光增白剂不仅可以反射可见光， 还能吸收可见光以外的紫外光，并转 变和反射出具有紫蓝色或青色的可见 光，抵消了物质中的黄色，使物质显 得洁白，透亮。
精细化学之染料..
按应用分类的染料种类
应用分类是按照染料的染色性能、方法、以及染色对象进行 分类的，因此要说明应用分类需要染料染色的知识以及与纤 维结合力方面的知识。
常用于纺织品染色的染料种类。
水溶性染料：酸性染料、酸性媒介染料、酸性络合染料、中 性染料、直接染料、活性染料、阳离子染料；
非水溶性染料：分散染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶 氮染料、缩聚染料。
1888年有人提出醌构理论，即有色有机化合物分子中含有邻醌基或 对醌基形成的结构 。
上述经典理论对染料化学的发展都曾起过重要的作用。
（2）、近代发色理论 近代发色理论是建立在量子力学的分子轨道理 论基础上的。 有机染料分子中的价电子有三种类型：ϭ电子、π电子、n电子。 这些电子吸收一定能量可跃迁到高能量的轨道上，分子由基态变为激 发态。当共轭链增长到一定程度时，在可见光范围内吸收，从而物质 呈现出吸收光谱色的补色。总之，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。
橙 红光紫 红
400nm
紫 蓝
435 nm
595 nm
黄 绿光蓝 蓝光绿 黄光绿
480 nm
580nm
绿
490nm
560nm
500nm
颜色环
2、染料的发色原理 （1）、经典发色理论 1876年提出发色团学说，认为有机化合物必须含有一种 可能产生颜色的基团，这些基团可称为发色基团，都是一些不饱和基团 ，例如：
3、涂色：借助于涂料的作用，使染料附于物体表面，从而使 物体表面呈色。如用涂料、印花油漆涂色等。
三、染料的命名
我国对染料采用统一的命名方法，其名称由三部分组成。 （1）、冠称 冠称表示染料的应用类别和性质，又称属名，我国采用 31个冠称，如酸性、弱酸性、酸性络合、氧化、皮毛、油溶、直接重氮、 食用、活性、涂料色浆等。（P172） （2）、色称 色称表示染料的基本颜色，我国采用30个色泽名称，例 如嫩黄、黄、深黄、金黄、橙、大红、红、桃红、玫瑰红、品红、红紫、 枣红、紫、湖蓝、艳蓝、深蓝、艳绿、绿、深绿、黄棕、红棕、棕深、橄 榄、橄榄绿、草绿、灰、黑。 色泽的形容词，采用“嫩”、“艳”、“深” 三个字。 （3）、词尾 词尾也称尾注，补充说明染料的性能、色光、形态和用 途，词尾常用字母表示。 色光的表示 B(Blue)——蓝光、G（Gelb）——黄光、R （Red）——红光 色的品质的表示 F（Fine）——亮、D（Dark）——暗、T （Talish）——深 性质和用途的表示 C——耐氯或棉用、Conc——浓、Gr——颗粒 ④ 其他 K——冷染、P——适用于印花、M——双活性基等
化工产品有哪些种类
化工产品有哪些种类化工产品是指通过化学反应或物理变化获得的各种化学品。
化工产品的种类非常丰富，涵盖了几乎所有行业，如能源、食品、制药、塑料、橡胶、农业、电子、医疗、建筑等。
以下是一些常见的化工产品种类。
1.平凡无奇的化工产品这些化工产品常常被人们忽视，但是却在我们日常生活中扮演着重要的角色。
例如：盐、肥料、洗涤剂、润滑油、蜡烛、玻璃等。
2.基础化学品基础化学品是化工产业的基础。
它们通常是用作其他化工产品的原材料，例如：氧气、氮气、氢气、硫酸、盐酸、碳酸氢钠、氢氧化钠、氯气、乙烯、氨气、石油等。
3.高分子化合物高分子化合物是一类由重复单元构成的聚合物。
它们通常是塑料、橡胶和纤维的主要成分，例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚、聚酯、聚胺等。
4.农业化学品农业化学品主要用于提高农作物的产量和质量。
例如：农药（杀虫剂、除草剂、杀菌剂）、肥料、生物修复剂等。
5.医药化学品医药化学品是用于制造药物、药品和医疗设备的化学物质，例如：药物原料、中间体、合成药物、生物药物、医用橡胶制品等。
6.染料和颜料染料和颜料是用于给纺织品、塑料、油漆和墨水等物品添加颜色的化学物质。
例如：天然染料、合成染料、涂料颜料、油墨颜料等。
7.化妆品和个人护理产品化妆品和个人护理产品是用于照顾和美化皮肤、头发和身体的化学制品，例如：洗发水、护发素、沐浴露、香水、化妆品等。
8.精细化学品精细化学品是高纯度的、特定用途的化学品。
它们通常用于制造电子产品、光学设备、光电子材料等高科技产品，例如：半导体材料、光纤、液晶材料、光刻胶等。
9.能源化学品能源化学品包括石油、天然气和煤等化石燃料，以及用于储存和转换能量的化学品，例如：电池、太阳能电池、燃料电池等。
10.环保化学品环保化学品是用于保护环境和减少对环境的影响的化学物质，例如：污水处理剂、大气污染物减排剂、废物处理剂等。
此外，还有其他许多种类的化工产品，它们的应用范围非常广泛。
在不同的工业领域和生活中，各种化工产品都起着不可或缺的作用。
精细化学品课件染料和颜料(化工精细方向)
• 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。
• 黄色染料溶液所吸收的主要是蓝色光波，透过的光呈黄色。
• 紫红色染料溶液所吸收的主要是绿色光波，
• 青（蓝－绿）色染料溶液主要吸收的是红色光波。
黄色酸性染料
a
Foil 16
•靛族染料
结构特征：含有
O ( C C C C)
共轭基团
O
O
C C
N H
H N C C
O
靛蓝
a
Foil 17
• 硫化染料
结构特征：分子中含有—S—结构或多硫结构
H2N
S
OO
S
NH3
H3C
N
S
O
N
CH3
硫化蓝BN
a
Foil 18
•芳甲烷类染料 结构特征：一个碳原子上连接几个芳基结构
能量，包括电子能量(Ｅe)、振动能量(Ｅv)和转动能量(Ｅr)。
它们的变化都是量子化的、阶梯式的、不连续的。这种能 量的高低叫能级。通常分子总处在最低能量状态，这种能 量状态叫基态。分子吸收一定波长的光后，激发至较高的 能态，叫激发态。激发态与基态的能级差为ΔE，与吸收光 的波长之间的关系为：
E h h C
N N 黄 色
N H 2 O 2 N
O HO H NN
H 3 C N
N a O 3 S 红 色
H 3 C S O 3 N a
a
N N 红 色
N H 2
O HO H NN
N a O 3 S
S O 3 N a
精细化学品化学-7-染料与颜料b资料
❖ 有机颜料：品种多、性能优于无机颜料。 ❖ 发展：社会发展对有机颜料提出了更多、更高、
更环保的要求。对有机颜料工业发展提供了良好 的机遇。有机颜料制造厂商有责任进行密切配合 跟上涂料工业的发展需要 , 研制生产符合涂料产 品需要的有机颜料。
内容简介：
无机颜料
❖ 颜料
有机颜料
❖ 色淀 ❖ 有机颜料的颜料化
有机颜料
偶氮颜料 酞菁颜料 还原 颜料 喹吖啶酮颜料 二 呃青颜料 异吲哚啉酮颜
料
无机颜料
中国四大石窟塑像与壁画
❖ 敦煌莫高窟壁画：
无机颜料
无机颜料一般指由单质元素、金属氧化物、无机盐或 络合物等组成的颜料。
他们的共同特点是色彩鲜艳，遮盖力强，视比容小，耐 抗性好，廉价。但由于色彩颜料含有Pb、Cr等元素，对 人和环保不利，越来越多地被有机颜料取代，只有黑色、 白色和少量黄色、蓝色无机颜料用于油墨的配制。
慢
快
Ar N N +
O
Ar N N
O
Ar N N
O
H
-H
慢
快
Ar N N +
NH2
Ar N N
H
NH2
Ar N N
-H
NH2
加入有机碱如吡啶、三乙胺等催化剂能加速反应。
❖ 可以预见，偶氮基进入酚类或芳胺类苯环上 羟基或氨基的邻、对位。一般情况是先进入 对位，当对位已有取代基时进入邻位。如：
OH(NH2) OH(NH2)
一 .白色颜料
1.钛白（TiO2)用于油墨中的钛白有金红石和锐钛型二 种，皆为四方晶型。
白度高，颗粒小，折光率高，遮盖力强，化学稳定
性好，耐高温。大量用于高质量的白色油墨中，特别适
更环保的要求。对有机颜料工业发展提供了良好 的机遇。有机颜料制造厂商有责任进行密切配合 跟上涂料工业的发展需要 , 研制生产符合涂料产 品需要的有机颜料。
内容简介：
无机颜料
❖ 颜料
有机颜料
❖ 色淀 ❖ 有机颜料的颜料化
有机颜料
偶氮颜料 酞菁颜料 还原 颜料 喹吖啶酮颜料 二 呃青颜料 异吲哚啉酮颜
料
无机颜料
中国四大石窟塑像与壁画
❖ 敦煌莫高窟壁画：
无机颜料
无机颜料一般指由单质元素、金属氧化物、无机盐或 络合物等组成的颜料。
他们的共同特点是色彩鲜艳，遮盖力强，视比容小，耐 抗性好，廉价。但由于色彩颜料含有Pb、Cr等元素，对 人和环保不利，越来越多地被有机颜料取代，只有黑色、 白色和少量黄色、蓝色无机颜料用于油墨的配制。
慢
快
Ar N N +
O
Ar N N
O
Ar N N
O
H
-H
慢
快
Ar N N +
NH2
Ar N N
H
NH2
Ar N N
-H
NH2
加入有机碱如吡啶、三乙胺等催化剂能加速反应。
❖ 可以预见，偶氮基进入酚类或芳胺类苯环上 羟基或氨基的邻、对位。一般情况是先进入 对位，当对位已有取代基时进入邻位。如：
OH(NH2) OH(NH2)
一 .白色颜料
1.钛白（TiO2)用于油墨中的钛白有金红石和锐钛型二 种，皆为四方晶型。
白度高，颗粒小，折光率高，遮盖力强，化学稳定
性好，耐高温。大量用于高质量的白色油墨中，特别适
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5
7.1.4 染料的颜色
1）光与色的关系
6
7.1.4 染料的颜色
1）光与色的关系 人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围 400~760nm。当一束白光（复合光，可见光）照射 到某物体时，若光全部透过，则我们看见的该物体 是无色的；若光全部被反射，则该物体是白色的； 若光全部被吸收，则该物体是黑色的。当物体选择 吸收可见光中某一波段的光时，则反射的是其余各 波段的光，则物体呈现的是反射光的颜色。我们称 反射光为吸收光的补色光。吸收光与反射光可互称 为补色光。
目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收 光的波长移向长波，使颜色加深。
10
3）染料的分子结构与颜色的关系
O 2 N
NN
C O O N a O HO 2 N
黄 色
N H 2O H
NN
NN
N a O 3 S
S O 3 N a 蓝 色
11
3）染料的分子结构与颜色的关系
（2）取代基对颜色的影响：共轭系统中引入－NH2、－NR2、 －OH、－OR等给电子基团时，基团的孤对电子与共轭系统的
Cr1/3 OO
OH
Fe1/3 OO
OH
Al1/3 OO
OH
O 棕色
O 紫色
O
红色
14
3）染料的分子结构与颜色的关系
利用颜色与染料分子结构的关系，设计染料分子， 可以得到不同颜色的染料；不同颜色的染料之间的 混合搭配，使这个世界更加五彩斑斓。
黄
青
黑
白
赤
15
7.2 重氮化及偶合反应
偶氮染料是品种、数量最多、用途最广泛的一类染 料，占合成染料品种的50%以上。在偶氮染料生产 中，重氮化与偶合反应是两个基本反应和主要工序。 7.2.1 重氮化反应 芳香族伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重 氮化反应。可用下式表示：
NN
N H 2 O 2 N
N N
N H 2
黄 色
红 色
12
3）染料的分子结构与颜色的关系
（3）分子的平面结构对颜色的影响：组成分子共 轭双键体系的原子在同一平面，电子离域程度增 加，受原子核束缚减弱，选择吸收移向长波，使颜 色加深。
O NH
O NH 绿色
CH3 CH3
H3C O NH
H3C H3C O NH 蓝色 H3C
CH3 CH3
13
3）染料的分子结构与颜色的关系
（4）形成金属络合物对颜色的影响：金属离子引
入染料分子时，金属离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
从而影响共轭体系电子云的分布，使染料分子π电
子离域，选择吸收移向长波，使颜色加深。同一染
料与不同金属离子生成的络合物具有不同的颜色。
（2）蒽醌染料 （3）硝基和亚硝基染料 （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）杂环染料 （10）其它染料：二苯乙烯染料等。
4
7.1.3 染料的命名
我国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 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。 如：活性嫩绿KN-B ：活性－冠称，嫩绿－色称， KN-B－尾称。K－冷染，N－新型，B－蓝光。
A r N H 2 + N a N O 2 + 2 H X A r N 2 X + 2 H 2 O + N a X
式中，HX代表无机酸，常用盐酸和硫酸。Ar－重氮组分，NaNO2－重氮化试剂。
16
7.2.1 重氮化反应
1）重氮化反应机理：游离芳胺首先发生氮原子上 亚硝化反应，然后在酸液中迅速转化为重氮盐。
（1）酸性燃料：含有酸性基团，酸性条件下染色 （2）中性染料：中性条件下染色。 （3）阳离子染料：水溶液中呈阳离子状态。 （4）活性染料：有能与纤维等反应的活性基团。 （5）直接染料 （6）还原染料 （7）分散染料 （8）硫化染料 （9）冰染染料
3
7.1.2 染料的分类－按结构分类P170
（1）偶氮染料
9
7.1.4 染料的颜色
2）染料的发色理论 由于不同物质的分子结构不同，它们所具有的特征 能级也不同，故能级差不同，而各物质只能吸收与 它们分子内部能级差相当的光辐射，所以，不同物 质对不同波长光的吸收具有选择性而显示不同颜色。 3）染料的分子结构与颜色的关系 （1）共轭双键长度对颜色的影响：共轭双键的数
1
7 染料与颜料
2）颜料：颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有色物 质，它与被着色物质没有亲和力，只有通过胶粘剂或 成膜物质，使其附着在物体表面或混在物体内部，使 物体着色。 主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料的着色。
7.1.2 染料的分类 1）按应用分类 2）按结构分类
2
7.1.2 染料分类－按应用分类P169的互补色示意图
8
1）光与色的关系
（1）对角线光的颜色互为补色。例如：物体吸收 黄色光，则反射光为蓝色，依次类推。
（2）调色原理：任意相邻的三条线上对应的光的 颜色，当其中相间的两种颜色光混合时，得到 中间线所对应光的颜色。例如：橙色光与绿色 光混合时，得到黄色光。
综上，物质之所以有颜色，是因为它对不同波长的 可见光具有选择性吸收的结果。物质呈现出的颜色 恰恰是它所吸收光的互补色。
7 染料与颜料
7.1 概述 7.1.1 染料与颜料的概念 1）染料：能以分子状态或分散状态使纤维或其它
物质获得鲜明和牢固色泽的有色物质称为染料。 染料是可溶于水或有机溶剂的化合物。主要应用于 各种纤维的染色和印花。如棉、麻、毛、丝、毛皮 和皮革以及合成纤维如涤纶、尼纶、腈纶、维纶、 等。此外，也广泛应用于塑料、橡胶制品、油墨 印刷、纸张、食品、医药等方面。品种达9000种。
π电子形成P-π共轭 ，降低了分子激发能，选择吸收移向
长波，使颜色加深；引入吸电子基团如硝基、羰基、氰基等
与共轭体系形成π-π共轭 ，选择吸收移向长波，颜色加深。
O HO H NN
H 3C N
N aO 3S 红 色
H 3C S O 3N a
O HO H NN
N a O 3S
S O 3N a
红 光 蓝 色
7.1.4 染料的颜色
1）光与色的关系
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7.1.4 染料的颜色
1）光与色的关系 人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围 400~760nm。当一束白光（复合光，可见光）照射 到某物体时，若光全部透过，则我们看见的该物体 是无色的；若光全部被反射，则该物体是白色的； 若光全部被吸收，则该物体是黑色的。当物体选择 吸收可见光中某一波段的光时，则反射的是其余各 波段的光，则物体呈现的是反射光的颜色。我们称 反射光为吸收光的补色光。吸收光与反射光可互称 为补色光。
目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收 光的波长移向长波，使颜色加深。
10
3）染料的分子结构与颜色的关系
O 2 N
NN
C O O N a O HO 2 N
黄 色
N H 2O H
NN
NN
N a O 3 S
S O 3 N a 蓝 色
11
3）染料的分子结构与颜色的关系
（2）取代基对颜色的影响：共轭系统中引入－NH2、－NR2、 －OH、－OR等给电子基团时，基团的孤对电子与共轭系统的
Cr1/3 OO
OH
Fe1/3 OO
OH
Al1/3 OO
OH
O 棕色
O 紫色
O
红色
14
3）染料的分子结构与颜色的关系
利用颜色与染料分子结构的关系，设计染料分子， 可以得到不同颜色的染料；不同颜色的染料之间的 混合搭配，使这个世界更加五彩斑斓。
黄
青
黑
白
赤
15
7.2 重氮化及偶合反应
偶氮染料是品种、数量最多、用途最广泛的一类染 料，占合成染料品种的50%以上。在偶氮染料生产 中，重氮化与偶合反应是两个基本反应和主要工序。 7.2.1 重氮化反应 芳香族伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重 氮化反应。可用下式表示：
NN
N H 2 O 2 N
N N
N H 2
黄 色
红 色
12
3）染料的分子结构与颜色的关系
（3）分子的平面结构对颜色的影响：组成分子共 轭双键体系的原子在同一平面，电子离域程度增 加，受原子核束缚减弱，选择吸收移向长波，使颜 色加深。
O NH
O NH 绿色
CH3 CH3
H3C O NH
H3C H3C O NH 蓝色 H3C
CH3 CH3
13
3）染料的分子结构与颜色的关系
（4）形成金属络合物对颜色的影响：金属离子引
入染料分子时，金属离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
从而影响共轭体系电子云的分布，使染料分子π电
子离域，选择吸收移向长波，使颜色加深。同一染
料与不同金属离子生成的络合物具有不同的颜色。
（2）蒽醌染料 （3）硝基和亚硝基染料 （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）杂环染料 （10）其它染料：二苯乙烯染料等。
4
7.1.3 染料的命名
我国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 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。 如：活性嫩绿KN-B ：活性－冠称，嫩绿－色称， KN-B－尾称。K－冷染，N－新型，B－蓝光。
A r N H 2 + N a N O 2 + 2 H X A r N 2 X + 2 H 2 O + N a X
式中，HX代表无机酸，常用盐酸和硫酸。Ar－重氮组分，NaNO2－重氮化试剂。
16
7.2.1 重氮化反应
1）重氮化反应机理：游离芳胺首先发生氮原子上 亚硝化反应，然后在酸液中迅速转化为重氮盐。
（1）酸性燃料：含有酸性基团，酸性条件下染色 （2）中性染料：中性条件下染色。 （3）阳离子染料：水溶液中呈阳离子状态。 （4）活性染料：有能与纤维等反应的活性基团。 （5）直接染料 （6）还原染料 （7）分散染料 （8）硫化染料 （9）冰染染料
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7.1.2 染料的分类－按结构分类P170
（1）偶氮染料
9
7.1.4 染料的颜色
2）染料的发色理论 由于不同物质的分子结构不同，它们所具有的特征 能级也不同，故能级差不同，而各物质只能吸收与 它们分子内部能级差相当的光辐射，所以，不同物 质对不同波长光的吸收具有选择性而显示不同颜色。 3）染料的分子结构与颜色的关系 （1）共轭双键长度对颜色的影响：共轭双键的数
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7 染料与颜料
2）颜料：颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有色物 质，它与被着色物质没有亲和力，只有通过胶粘剂或 成膜物质，使其附着在物体表面或混在物体内部，使 物体着色。 主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料的着色。
7.1.2 染料的分类 1）按应用分类 2）按结构分类
2
7.1.2 染料分类－按应用分类P169的互补色示意图
8
1）光与色的关系
（1）对角线光的颜色互为补色。例如：物体吸收 黄色光，则反射光为蓝色，依次类推。
（2）调色原理：任意相邻的三条线上对应的光的 颜色，当其中相间的两种颜色光混合时，得到 中间线所对应光的颜色。例如：橙色光与绿色 光混合时，得到黄色光。
综上，物质之所以有颜色，是因为它对不同波长的 可见光具有选择性吸收的结果。物质呈现出的颜色 恰恰是它所吸收光的互补色。
7 染料与颜料
7.1 概述 7.1.1 染料与颜料的概念 1）染料：能以分子状态或分散状态使纤维或其它
物质获得鲜明和牢固色泽的有色物质称为染料。 染料是可溶于水或有机溶剂的化合物。主要应用于 各种纤维的染色和印花。如棉、麻、毛、丝、毛皮 和皮革以及合成纤维如涤纶、尼纶、腈纶、维纶、 等。此外，也广泛应用于塑料、橡胶制品、油墨 印刷、纸张、食品、医药等方面。品种达9000种。
π电子形成P-π共轭 ，降低了分子激发能，选择吸收移向
长波，使颜色加深；引入吸电子基团如硝基、羰基、氰基等
与共轭体系形成π-π共轭 ，选择吸收移向长波，颜色加深。
O HO H NN
H 3C N
N aO 3S 红 色
H 3C S O 3N a
O HO H NN
N a O 3S
S O 3N a
红 光 蓝 色