染料化学复习

第一章染料概述

一、有机染料与颜料的概念

染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。

并非所有有色物质都能作为染料，染料必须具备下列条件：

①具有一定的色泽，以染得绚丽多彩的颜色。

②作为某一类纤维染色用的染料，必须对某一类纤维具有相当的亲和力。

③染色简便，不损坏纤维。

④具有使用要求的坚牢度。

颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色，也可用于纺织物的染色及印花。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时是由某些高分子物（粘合剂）将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面。

要使有色物质成为颜料，它们必须具备下列性能：

（1）色彩鲜艳，能赋予被着色物（或底物）坚牢的色泽；

（2）不溶与水、有机溶剂或应用介质；

（3）在应用介质中易于均匀分散而且在整个分散过程中不受应用介质的物理和化学影响，保留它们自身固有的晶体构造；

（4）耐晒、耐气候、耐热、耐酸碱和耐有机溶剂。

二、染料的分类

染料按它们的结构和应用性质有两种分类方法。根据染料的应用性质、使用对象、应用方法来分类称为应用分类；根据染料共轭发色体的结构特征进行分类称为结构分类。同一种结构类型的染料，某些结构的改变可以产生不同的染色性质，而成为不同应用类型的染料；同样，同一应用类型的染料，可以有不同的共轭体系(如偶氮，蒽酯等)结构特征，因此应用分类和结构分类常结合使用。

(一) 按化学结构分类

1.偶氮染料 含有偶氮基（—N=N —）的染料。主要应用分类：直接、酸性、分散、活性、阳离子、不溶性偶氮染料。在各类染料中，这类染料的品种最多，产量也最大占整个染料的50%以上，从黄色到黑色各色俱全，而以黄、橙、红、蓝色为最多。

OH

SO 3Na

N ＝N

COONa

NHCONH

COONa

OH

SO 3Na

N ＝N

NH －

－NH

直接铜盐紫 3RL （C. I. 25355）

NaO 3S

N N N

SO 3Na

C C Cl

Cl

C N

CH 3HO

N

N

N

CH 2CH 2CN CH 2CH 2OCOCH 3

Cl

O 2N

3Na

3

O 2HO 3SOH 2CH 2C

N

CH 3

C 2H 4N +(CH 3)3 Cl

N ＝N －

Cl

O 2N

2.蒽醌染料 包括蒽醌和具有稠芳环的醌类染料。主要应用分类：还原、酸性、活性、分散、阳离子染料。

O

O

OH O

SO 3H Ca(OH)2

20%H 2SO 4110~115℃

O

OH SO 3H

SO 3H

HNO 3H 2SO 4

O

O

OH

OH

SO 3H

HO 3S

NO 2NO 2

Na 2S

75~80℃O

O

OH

OH

SO 3Na

SO 3

Na

NH 2NH 2

O

O

NH

NH 2

NH

C C CH 2

Br

O

3Na

O O OH

NH

CH 3

CH 3SO 4

NHCH 2CH 2CH 2N (CH 3)3O

O

NHCH 3

O

O

HN

O

O

NH

3.芳甲烷染料 根据一个碳原子上连接的芳环数的不同，可分为二芳甲烷和三芳甲烷两种类型。主要应用分类为阳离子、酸性染料。

(CH 3)2N

N(CH 3)2Cl

C

CH 2C

N SO 3

3Na

N

C 2H 5

C 2H 5CH 2

+

-

4.靛族染料 含有靛蓝和硫靛结构的染料。应用分类为还原染料。

C

S

C O C S

C

5.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。应用分类为硫化染料。

6.酞菁染料 含有酞菁金属络合结构的染料。主要应用分类为:直接、活性、硫化染料等。

7.硝基和亚硝基染料 含有硝基（－NO 2）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。主要应用分类为分散染料和酸性染料。

O 22

2

O 2N

NH

O 2N

NH

SO 3Na

8.甲川染料（次甲基染料） 分子中含有甲川基（次甲基）（—C H =）n （n 为正整数）。在（多）甲川染料结构中，有一个或几个甲川基（—C H =）为—N = 所替代而成的染料叫做氮杂甲川染料。主要应用类别为：阳离子染料和分散染料。

-

Cl

3)23

CH

CH

3

2CH 2Cl

C N

C 4H 9CH 2CH 2Cl

NC

C 2H 5OOC

CH

9.1,2—二苯乙烯染料 以1,2—二苯乙烯作为发色团，在两个苯环上可接上不同的取代基。主要应用分类为直接染料.

H 5C 2O

3Na

CH 3Na

N OC 2H 5

CH

此外,还有其他结构类型的染料，如各种杂环染料、苯醌和萘醌染料等。

(二) 按应用性能分类

用于纺织品染色的染料按应用性质大致可分为以下几类：

1.直接染料 这是一类可溶于水的阴离子染料。它们的分子中大多含有磺酸基，有的则具有羧基，染料分子与纤维素分子之间以范德华力与氢键相结合。主要用于纤维素纤维的染色，也可用于蚕丝、纸张、皮革的染色。

2.酸性染料 这是一类可溶于水的阴离子染料。染料分子中含磺酸基、羧基等酸性基团。常用于蚕丝、羊毛等蛋白质纤维和聚酰胺纤维以及皮革染色。也有一些染料，其染色条件和酸性染料相似，但需要通过某些金属盐的作用，在纤维上形成螯合物才能获得良好的耐洗性能，称为酸性媒染染料。还有一些酸性染料的分子中具有螯合金属离子，含有这种螯合结构的酸性染料叫做酸性含媒染料。适宜于在中性或弱酸性染浴中染色的酸性含媒染料往往称为中性染料，它们也可用于聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶）的染色。