精细化学品化学7染料与颜料

NN
N H 2 O 2 N
N N
N H 2
黄 色
红 色
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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
（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
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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
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7.1.2 染料分类－按应用分类P169
（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。
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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Hale Waihona Puke Baidu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。
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
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7.1.4 染料的颜色
光的互补色示意图
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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。
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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。
CH3 CH3
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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。
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。
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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
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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
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。
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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。
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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
Cr1/3 OO
OH
Fe1/3 OO
OH
Al1/3 OO
OH
O 棕色
O 紫色
O
红色
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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
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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：