《染料化学》习题
染料化学题目
《染料化学》第I 次综合练习一、解释：(1)染料 (2)染料中间体 (3)补色 (4)染料力份 (5)染色牢度 (6)偶合反应(7)发色团 (8)助色团 (9)单色光 (10)深色效应 (11)浅色效应 (12)浓色效应 (13)淡色效应三、判断：1、依结构式判断下列化合物，写出重氮组份和偶联组份的结构。
N HO 3S N N(CH 3)2N N N N OH N H 3CHNOC NCH 3HON HO 3S N HO CH 3C OHC O NH N N N N H 3N OH N CH 3四、选择题：1、顺法重氮化适用于（ ）。
A 碱性强的芳胺B 碱性弱的芳胺C 普遍适用D 含吸电子基的芳胺2、重氮盐溶液随pH 值升高，其异构体变化的排列顺序正确的是（ ）。
A A-B-C-DB C-A-B-DC A-C-B-D D B-D-A-C3、下列重氮盐最容易发生偶合反应的是（ ）。
ABC D4、白光下呈黄色的物质在蓝光下则呈（ ）色。
A 白色B 黑色C 黄色D 红色5、不同色泽的染料拼混的越多，织物颜色越（ ）。
A 鲜艳B 萎暗C 浓艳D 不受影响，仅仅是深度增加而已6、染料的颜色主要是由（ ）的能级跃迁造成的。
A 价电子B 内层电子C 分子转动能级D 原子核7、随染料共轭体系的延长，其（）。
A 颜色增深B 色泽更加浓艳C 无变化D A与B都正确8、纤维的极性越强，对染料颜色的影响表现为（）。
A 越深B 越浅C 没有区别D 无规律变化9、影响芳胺重氮化反应的因素有：（）。
A 芳胺本性B 无机酸浓度及用量C 无机酸本性D 重氮化温度10、下列对重氮化合物热稳定性表述正确的有：（）重氮盐水溶液>去氮反应A 反式重氮酸盐最稳定B 顺式重氮酸盐最稳定C 含吸电子基的稳定性较好D 含供电子基的稳定性较好11、影响偶合反应的因素有：（）A 重氮及偶合组份上的取代基B pHC 温度D 反应体系的离子强度12、发色团学说认为：染料一般是由（）组成的。
(完整版)《染料化学》习题参考答案
一、名词解释（每名词2分）1、染料（本题2分）；（1）溶解性（Soluable）：染料溶于水或一般的有机溶剂，或者是在染色的过程中转变成溶于水的状态；而颜料不溶于水或一般的溶解溶剂。
（2）染着性或亲和力（Affinity）：染料对被染物具有染着性或亲和力；而颜料对于被染物没有染着性或亲和力，它必须借助于粘合剂机械地固着于织物的表面或者内部。
（3）适用的对象：染料适用于纺织品的染色和印花，也可以适用于皮革和纸张等广范围的领域。
2、硫化还原染料（本题2分）有一类硫化染料，化学性质很稳定，硫化钠或多硫化钠不能使其还原，需要借助于还原染料还原时所用的还原剂即碱性保险粉才能将其还原成溶于水的、对纤维具有亲和力的隐色体的钠盐，上到纤维上去后，再经氧化成原来的不溶性的硫化染料母体而固着在纤维上去。
我们把这种硫化染料叫硫化还原染料。
3、偶合反应（本题2分）答：芳香族的重氮盐与酚类、胺类、氨基萘酚磺酸类以及活泼的亚甲基相互作用，生成偶氮染料的反应叫偶合反应。
4、染料力份（本题2分）答：指的是将一定浓度的染料作为标准，将它在规定的条件下进行染色，定该染料的力份100%，其它浓度的染料与标准染样进行比较，而定出其力份。
如果的色浓一倍，该染料的力份就为200%，如果的色浅一倍，则该染料的力份就为50%。
染料的力份是一个相对的浓度而不是一个绝对的浓度。
5、蓝移（本题2分）答：染料的最大吸收波长向短波方向移动，染料的颜色变浅，叫浅色效应，又叫蓝移。
6、克分子消光系数（本题2分）答：表示的溶质对某一单色光吸收强度特性的物理量，当溶质固定时，ε只随着入射光的波长的变化而变化，当波长一定时，ε也是一个常数。
7、重氮化反应（本题2分）答：我们把芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应，叫重氮化反应。
可以表示成；ArNH2 + NaNO2+HCl→Ar—N=N+Cl―+NaCl+2H2O+Q8、阳离子染料（本题2分）答：分子中具有四价胺盐正离子，与小分子的酸根形成分子内盐，溶于水，电离出染料的色素阳离子。
染料化学考试试题及答案
染料化学考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 染料分子中，能够与纤维分子形成共价键的基团称为：A. 亲水基团B. 亲油基团C. 反应性基团D. 非反应性基团答案：C2. 染料的耐水洗牢度主要取决于：A. 染料的分子结构B. 纤维的类型C. 染色工艺D. 以上都是答案：D3. 染料的耐光牢度通常与下列哪项因素无关：A. 染料的化学结构B. 染色方法C. 纤维的种类D. 染色后的处理答案：B4. 以下哪种染料属于酸性染料？A. 直接染料B. 活性染料C. 硫化染料D. 还原染料答案：A5. 用于棉织物染色的活性染料，其活性基团通常是：A. 磺酸基B. 羧基C. 羟基D. 氨基答案：A6. 染料的耐热牢度主要取决于：A. 染料的分子结构B. 纤维的类型C. 染色工艺D. 以上都是答案：D7. 染料的耐氯漂牢度主要与下列哪项因素有关：A. 染料的化学结构B. 纤维的类型C. 染色工艺D. 以上都是答案：A8. 以下哪种染料属于还原染料？A. 直接染料B. 活性染料C. 硫化染料D. 酸性染料答案：C9. 染料的耐汗渍牢度主要取决于：A. 染料的分子结构B. 纤维的类型C. 染色工艺D. 以上都是答案：D10. 用于羊毛染色的酸性染料，其酸性基团通常是：A. 磺酸基B. 羧基C. 羟基D. 氨基答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 染料的_________牢度是指染料在水洗过程中的稳定性。
答案：耐水洗2. 染料的_________牢度是指染料在光照条件下的稳定性。
答案：耐光3. 染料的_________牢度是指染料在热处理过程中的稳定性。
答案：耐热4. 染料的_________牢度是指染料在氯漂过程中的稳定性。
答案：耐氯漂5. 染料的_________牢度是指染料在汗渍条件下的稳定性。
答案：耐汗渍6. 酸性染料通常用于_________织物的染色。
答案：棉7. 活性染料的活性基团可以与纤维分子形成_________。
染料化学课后习题答案
染料化学课后习题答案第一章一 .何谓染料以及构成染料的条件是什么？试述染料与颜料的异同点.答：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.成为染料需要具备以下两个条件：〔1〕可溶于水,或者可在染色时转变成可溶状态,对纤维有一定的亲合力.〔2〕能够使纤维着色,且上染后具有一定的染色牢度.染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花,它们大多可溶于水,有的可在染色时转变成可溶状态.染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上.染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色,同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业.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水平,使用时是通过高分子粘合剂的作用,将颜料的微小颗粒粘着在纤维的外表或内部.二 .试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料〔按应用分类〕. 答：染料分类：1 .按化学结构分类分为：偶氮染料、葱酿染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、猷菁染料、硝基和亚硝基染料,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类染料等.2 .按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、复原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂,止匕外,还有用于纺织品的氧化染料〔如苯胺黑〕、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等.颜料分类：颜料可根据所含的化合物的类别来分类：无机颜料可细分为氧化物、铭酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、铝酸盐、磷酸盐、铀酸盐、铁氟酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等.有机颜料可按化合物的化学结构分为偶氮颜料、酥菁颜料、意酿、靛族、唾口丫噬酮等多环颜料、芳甲烷系颜料等.从生产制造角度来分类可分为钛系颜料、铁系颜料、铭系颜料、橡胶用颜料、陶瓷及搪瓷用颜料、医药化学品用颜料、美术颜料等等.纺织纤维按其来源可以分为3类,植物纤维,动物纤维,合成纤维；对于植物纤维, 如棉,麻可用直接染料,活性染料,复原染料,不溶性偶氮染料,硫化染料,缩聚染料进行染色.对于动物纤维,如羊毛,蚕丝可以用酸性染料,中性染料,媒染染料,活性染料进行着色.合成纤维,常见的有涤纶,锦纶,月青纶,涤纶可以用分散染料染色,锦纶可以用酸性染料染色,月青纶可以用阳离子染料染色.三.按染料应用分类,列表说明各类染料的结构和性质特点、染色对象、方法.答：如下表所示,四.试述现代染料工业的开展历程以及目前的开展前沿.答：略.五.何谓染料的商品化加工？举例说明染料商品化加工的作用和重要性.答：原染料经过混合、研磨,并加以一定数量的填充剂和助剂加工处理成商品染料, 使染料到达标准化的过程称染料商品化加工.染料商品化加工对稳定染料成品的质量、提升染料的应用性能和产品质量至关重要.对非水溶性染料如分散染料、复原染料要求能在水中迅速扩散,成为均匀稳定的胶体状悬浮液,染料颗粒的平均粒径在1 m (10-6n)左右.因此,在商品化加工过程中加入扩散剂、分散剂和润湿剂等一起进行研磨,到达所要求的分散度后,加工成液状或粉状产品,最后进行标准化混合,从而到达直接应用于生产.六,何谓染色牢度,主要有哪些指标来评价染料的染色牢度？答：习惯上,将纺织物上的染料在服用或加工处理过程中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.染料在纺织物上所受外界因素作用的性质不同,就有各种相应的染色牢度,例如日晒、皂洗、气候、氯漂、摩擦、汗渍、耐光、熨烫牢度以及毛织物上的耐缩绒和分散染料的升华牢度等.七.何谓功能染料？试述功能染料在功能纺织品和生物医疗中的应用.答：功能性染料是一类具有特殊功能或应用性能的染料,这种特殊功能指的是染料用于着色用途以外的性能,通常都与近代高、新技术领域关联的光、电、热、化学、生化等性质相关.功能染料在功能纺织品中的应用：功能染料已经在纺织印染行业中进入实用阶段或已显示出其潜在的应用前景.目前主要应用和研究的有：(1).光变色染料和颜料：具有光致变色(即颜色随光照而变化)性的染料或颜料.(2),荧光染料和颜料：能在可见光范围强烈吸收和辐射出荧光的染料.而荧光颜料实质上是颗粒很细的荧光染料的树脂固溶体.(3),红外线吸收染料和红外线伪装染料：红外线吸收染料是指对红外线有较强吸收的染料,被用于太阳能转换和贮存；红外线伪装染料(或颜料)指的是红外线吸收特性和自然环境相似的一些具有特定颜色的染料,可以伪装所染物体,使物体不易被红外线观察所发现,主要用于军事装备和作战人员的伪装.(4),热变色染料和颜料：具有热敏变色性的染料和颜料已越来越多地用于纺织品的染色和印花.(5),湿敏涂料：由钻盐制成的无机涂料.(6),有色聚合物：可用于塑料或纤维的原液中着色和纺织品的涂层和印花.由于功能高分子染料耐高温性,耐溶剂性和耐迁移性,特别适用于纤维及其织物的着色,可提高被染物的耐摩擦性和耐洗涤性；由于有色聚合物的耐迁移性能优异,平安性高,可用于食品包装材料、玩具、医疗用品等的染色.止匕外,还应用于皮革染色、彩色胶片和光盘等染色.(7),远红外保温涂料：由具有很强的发射红外线的特性的无机陶瓷粉末以及一些镁铝硅酸盐加工而成.主要用于加工阳光蓄热保温织物.止匕外,通过涂料印花或涂层加工, 还可赋予织物发射红外线的功能,使织物具备良好的隔热性或保温性.功能染料在生物医疗中的应用：功能染料在生物医疗中的应用主要是通过物理作用或者化学反响将染料分子引入生物大分子的主链或侧链上,染料和底物在分子水平上的结合只要极少量染料便可获得所需的颜色深度,或者发出较强的荧光,从而衍生出生物医学用色素.这类色素的种类有多种,主要是荧光探针、DNAM序用荧光染料和光动力学治疗用色素.第二章一、何谓染料中料？有哪些常用的中料,它们主要通过哪几类反响来合成的？试写出下列中料的合成途径(从芳姓开始)HC—CCH3II IIOH NH2 一—, N NO2N 一； \一CH = CH 一；一NO 21 NaO3S“工尸y" SO3Na ?SO3Na NaO3s尸O NH 2答：由苯、甲苯、二甲苯、蔡和慈酿等根本原料开始,要先经过一系列化学反响把它们制成各种芳姓衍生物,然后再进一步制成染料.习惯上,将这些还不具有染料特性的芳姓衍生物叫做“染料中间体〞简称“中间体〞或“中料〞.合成染料主要是由为数不多的几种芳姓(苯、甲苯、二甲苯、蔡和慈酿等)作为根本原料而制得的.常用的中间体有,苯胺,硝基苯,卤代苯,烷基苯,苯酚,蔡酚,苯磺酸,蔡磺酸等.合成染料中料的反响主要可归纳为三类反响,其一是通过亲电取代使芳环上的氢原子被- NO2 - Br、— Cl、— SO3Na — R等基团取代的反响；其二是芳环上已有取代基转变成另一种取代基的反响,如氨化、羟基化等；其三是形成杂环或新的碳环的反响,即成环缩合. ⑴(2)(3)(4)(6)⑺(8)(9)二.以氨基蔡磺酸的合成为例说明蔡的反响特点以及在蔡环上引入羟基、氨基的常用方法.答：蔡的磺化随磺化条件,特别是随温度的不同得到不同的磺化产物.低温( <60C)磺化时,由于 位上的反响速率比B 位高,主要产物为 取代物.随着温度的提升〔165C 〕和时间的推移, 位上的磺酸基会发生转位生成B -蔡磺酸.〔一〕蔡环上引入羟基的方法有〔1〕酸基碱熔反响：蔡磺酸在高温下〔300 C 〕与氢氧化钠或氢氧化钾共熔时磺酸基转变成羟基三.以慈酿中料的合成为例说明在意酿上引入羟基、氨基的常用方法.四.试述芳胺的重氮化反响机理及其影响反响的因素, 阐述各类芳胺的重氮化方法及反响 条件答：1.重氮化反响机理：色基和盐酸与亚硝酸钠的反响称为重氮化反响.对于重氮 化反响本身来说,溶液中具有一定的质子浓度是一个必要的条件 ,反响中,首先是盐酸与 亚硝酸钠作用生成亚硝酸,在酸性介质中亚硝酸与酸反响生成亚硝化试剂,反响如下：NaNGHCl HNO+NaClHNO+ H + H 2NG +(2) (3) (D ONa OH羟基置换卤素反响:羟基置换氨基反响： 〔二〕在紊环上引入氨基的反响,主 硝基的复原,如要是硝基复原和氨解反响,(2) 氨解反响如 H 2 /Pt或Fe + HCl SO 3HSO 3H SO 3HNaOH270 C NH 2OH 15-20% H 2SO 4 A200 cNO 2NH 2意酿上引入羟基的常用的方法是酸基碱熔法,如引入氨基最常用的方法是氨解法：如B -氨基意酿HNO + + Cl - H 2O + NOClH 2NO + +NO N2Q+HO,其中亚硝酸阳离子,亚硝酰氯,亚硝酸酊都是亚硝化试剂.色基的重氮化反响是以亚硝化 试剂作为进攻试剂的亲电反响,色基在盐酸的作用下生成色基的盐酸盐而溶于水,由于色 基的盐酸盐的氨基氮上带正电荷,具有强的亲电水平的亚硝化试剂不能进攻,所以只有解 析出游离胺才能使重氮化反响正常进行.重氮化反响如下：在稀酸([H]<)条件下,重氮化反响的各种反响历程,按现有的研究结果,可归纳如 下式,式中X 代表Cl 或Br .X —NO ArNH 2 .HNO 2 r H f2O+ —NO ) ArNH 、Ar —N H 2 —NO 1H A' A 迅速 NO2 > ------- ► N 2O 3 ArNH2—*■ (ArN = NOH) ：H » Ar-N = N (Ar —N = N)-H 2O 迅速 2.重氮化反响影响因素：(1)酸的用量和浓度：要使反响顺利进行,酸必须过量.酸的用量取决于芳伯胺的碱性,碱性越弱,过量 越多.酸的浓度影响以下反响：一般说,无机酸浓度低时,后一影响是主要的,浓度升高反响速率增加；随着浓度的进 一步增加,前一影响逐渐成为主要因素,浓度越高反响速率反而降低.(2)亚硝酸的用量：重氮化反响进行时,自始至终必须保持亚硝酸稍过量,否那么也会引起自我偶合反响.(3)反响温度：重氮化反响一般在0〜5c 进行,较高温度会加速重氮盐和亚硝酸的分解.(4)芳胺的碱性：当酸的浓度很低时,芳胺的碱性对N-亚硝化的影响是主要的,这时芳胺的碱性越强反 应速率越快.在酸的浓度较高时,俊盐的水解难易(游离胺的浓度)是主要影响因素, 这时碱性较弱的芳伯胺的重氮化速率快.3.各类芳胺的重氮化方法及反响条件： (ArNH-NO) —*■迅速根据芳胺不同性质,可以确定它们的重氮化条件,如重氮化试剂(即选用的无机酸), 反响温度,酸的浓度和用量以及反响时的加料顺序.(1)碱性较强的一元胺与二元胺如苯胺、甲苯胺、甲氧基苯胺、二甲苯胺及 -蔡胺、联甲氧基苯胺等,这些芳胺的特征是碱性较强,分子中不含有吸电子基,容易和无机酸生成稳定的钱盐,钱盐较难水解, 重氮化时,酸量不宜过量过多,否那么溶液中游离芳胺存在量太少,影响反响速率.重氮化时,一般先将芳胺溶于稀酸中,然后在冷却的条件下,参加亚硝酸钠溶液(即顺法) .(2)碱性较弱的芳胺如硝基甲苯胺,硝基苯胺,多氯苯胺等,这些芳胺分子中含有吸电子取代基,碱性较弱,难以和稀酸成盐,生成钱盐.在水中也很容易水解生成游离芳胺.因此它们的重氮化反响速率比碱性较强的芳胺快,所以必须用较浓的酸加热使芳胺溶解,然后冷却析出芳胺沉淀,并且要迅速参加亚硝酸溶液以保持亚硝酸在反响中过量,否那么,偶合活泼性很高的对硝基苯胺重氮液容易和溶液中游离的对硝基苯胺自偶合生成黄色的重氮胺基化合物沉淀.(3)弱碱性芳胺假设芳胺的碱性降低到即使用很浓的酸也不能溶解时,它们的重氮化就要用亚硝酸钠和浓硫酸为重氮化试剂.在浓硫酸或冰醋酸中这些芳胺的钱盐很不稳定,并且很容易水解, 在浓硫酸中仍有游离胺存在,故可重氮化.对钱盐溶解度极小的芳胺(形成钠盐) ,也可采用反式重氮化,即等分子量的芳胺和亚硝酸钠混合后,参加到盐酸(硫酸)和冰的混合物中,进行重氮化.(4)氨基偶氮化合物氨基偶氮化合物如：在酸性介质中迅速达成如下平衡：生成的酿腺体难溶于水,不能进行重氮化反响.为了预防酶腺体的盐生成,当偶氮染料生成后,加碱溶解,然后盐析,使之全部成为偶氮体的钠盐,析出沉淀过滤.参加亚硝酸钠溶液,迅速倒入盐酸和冰水的混合物中,可使重氮反响进行到底.(5)令,氨基苯酚类在常规的条件下重氮化时,很容易被亚硝酸所氧化,因此它的重氮化是在醋酸中进行的,醋酸是弱酸,与亚硝酸钠作用缓慢放出亚硝酸,并立即与此类化合物作用,可预防发生氧化作用.五.试述重氮盐的偶合反响机理及其影响反响的因素,阐述各类偶合组分的偶合反响条件.答：偶合反响条件对反响过程影响的各种研究结果说明,偶合反响是一个芳环亲电取代反响.在反响过程中,第一步是重氮盐阳离子和偶合组分结合形成一个中间产物；第二步是这个中间产物释放质子给质子接受体,生成偶氮化合物.影响偶合反响的因素：(1)重氮盐偶合是芳香族亲电取代反响.重氮盐芳核上有吸电子取代基存在时, 增强了重氮盐的亲电子性,偶合活泼性高；反之,芳核上有给电子取代基存在时,减弱了重氮盐的亲电子性,偶合活泼性低.(2)偶合组分的性质偶合组分芳环上取代基的性质,对偶合活泼性具有显着的影响.在芳环上引入供电子取代基,增加芳环上的电子云密度,可使偶合反响容易进行,如酚、芳胺上的羟基、氨基是给电子取代基.重氮盐常向电子密度较高的取代基的邻对位碳原子上进攻,当酚及芳环上有吸电子取代基—Cl、—COOH口—SOH等存在时,偶合反响不易进行,一般需用偶合活泼性较强的重氮盐进行偶合.(3)偶合介质的pH值对酚类偶合组分,随着介质pH值增加,有利于生成偶合组分的活泼形式酚负氧离子,偶合速率迅速增大, pH增加至9左右时, 偶合速率到达最大值.当pH值大于10后,继续增加pH值,重氮盐会转变成无偶合水平ArN= N _的反式重氮酸钠盐0 Na+ 0由此,降低了偶合反响速率.因此,重氮盐与酚类的偶合反响通常在弱碱性介质中(pH= 9〜10)进行.芳胺在强酸性介质中,氨基变成N H3正离子,降低了芳环上的电子云密度而不利于重氮盐的进攻.随着介质pH值的升高,增加了游离胺浓度,偶合速率增大.当pH= 5左右时,介质中已有足够的游离胺浓度与重氮盐进行偶合,这时偶合速率和pH值关系不大,出现一平坦区域；待pH = 9以上,偶合速率降低,是由于活泼的重氮盐转变为不活泼的反式重氮酸盐的缘故.所以芳胺的偶合在弱酸性介质(pH =4〜7)中进行.(4)偶合反响温度在进行偶合反响的同时,也发生重氮盐分解等副反响,且反响温度提升对分解速率的影响比偶合速率要大的多.为了减少和预防重氮盐的分解,生成焦油状物质,偶合反响一般在较低的温度下进行.另外,当pH值大于9时,温度升高,也有利于生成反式重氮酸盐,而不利于偶合反响.(5)盐效应电荷符号相同的离子间的反响速率常数可以通过加盐, 增加溶液离子强度、减少反响离子间的斥力、增加碰撞而获得提升.反之,电荷符号相反对离子间的反响速率常数会由于溶液离子强度的增加而下降.中性分子那么没有这种影响.(6)催化剂存在的影响对某些有空间阻碍的偶合反响,参加催化剂(如叱噬)能加速脱氢,提升偶合反响速率.六.试从重氮化,偶合反响机理出发比拟说明：NH2NH21 .凡拉明蓝B色基;大红色基G O2NNO2 的重氮化反响的快慢,重氮化方法和酸用量的比例.2 .分别写出它们的重氮盐和色酚AS偶合的反响式,比拟偶合反响的快慢,以及偶合时的pH.答：1.重氮化反响由快到慢顺序依次是凡拉明蓝BM B色基＞大红色基G,凡拉明蓝B色基进行重氮化时,酸量不宜过量过多,否那么溶液中游离芳胺存在量太少,影响反响速率.重氮化时,一般先将芳胺溶于稀酸中,然后在冷却的条件下,参加亚硝酸钠溶液(即顺法).红B色基,大红色基G用较浓的酸加热使芳胺溶解,然后冷却析出芳胺沉淀,并且要迅速参加亚硝酸溶液以保持亚硝酸在反响中过量,否那么,偶合活泼性很高的对硝基苯胺重氮液容易和溶液中游离的对硝基苯胺生成黄色的重氮胺基化合物沉淀.2.偶合反响速率: 大红色基G* B 色基＞凡拉明蓝B 色基偶合时的pH 为：9〜10.七.查阅相关的文献资料,指出在染料中料合成方面有哪些新进展?答：略.第三章.染料的颜色和结构一、名词解释1.互补色；2.单色光；3.深色效应；4.浓色效应；5.浅色效应；6.淡色效应；9.积分吸收强度；10.吸收选律；11. Beer- 吸收定律.答：1.互补色：将两束光线相加可成白光的颜色关系称为补色关系.2 .单色光：单色光是波长间隔很小的光,严格地说是由单一波长的光波组成的光.3 .深色效应：人们把增加吸收波长的效应叫做深色效应.4 .浓色效应：增加吸收强度的效应称为浓色效应.5 .浅色效应：降低吸收波长的效应叫做浅色效应.6 .淡色效应：降低吸收强度的效应叫做淡色效应.9 .积分吸收强度：吸收带的面积称为积分吸收强度,它表示整个谱带的吸收强度.10 .吸收选律：有机化合物中,电子要发生具有一定跃迁距的所谓“允许〞的跃迁, 要有一定的条件,这些条件称为选律.11 . Beer-吸收定律：将波长为 的单色光平行投射于浓度为c 的稀溶液,温度恒定, 入射光弓S度为I .,散射忽略不计, 通过厚度为l 的液层后,由于吸收,光强减弱为I , I 与I 0之间的关系为：Ar式中：k 为常数为了方便起见,将角注略去,并以 a= k/代入,那么I=I0Xl0ac1(3-2)这便是常用的朗伯特-比尔定律方程式. 试以法兰克―康登原理说明双原子分子对光的吸收强度的分布.答：在电子跃迁过程中,核间距离是来不及发生改变的. 这就是法兰克-康登原理的 根本论点.在核振动过程中,总的能量不变,但位能和动能随着核间距离而不断转化 在振动过程中,原子核在不同距离上出现的机率服从波动力学原理.分子处于不同核距 离状态的机率分布情况随振动能级而不同.处于基态时,绝大局部分子处于最低振动能 级.发生电子跃迁时,它们可以激化成属于假设干不同振动能级的电子激化态.但根据法 兰克-康登原理,在电子跃迁的瞬间,核间距离可以认为是不变的,基态和激化态的核问 距离相等.而跃迁的机率随着基态和激化态两者处于该核间距离状态的机率大小而变化 由上述可见,由于激化前后核间平衡距离的变化和激化成不同振动能级的机率分布的不 同,电子吸收光谱曲线就相应地表现为不同的形态.三、试用量子概念,分子激化理论解释染料对光选择吸收的原因,阐述染料分子结构和外界条件对染料颜色的影响.比拟以下各组染料颜色深浅,并说明原因k cl eI In -1 o k cl I1g 丁cl/2.303(3-1) k cl 10 2.303O NHCH 3 O NHCH 2CH 20H d NH 2 NH 2 c O OH O O a. b. O OO NHCO答：分子吸收光能是量子化的.分子里的电子有一定的运动状态,原子核之间有一 定的相对振动状态,整个分子那么有一定的转动状态.这些运动状态各有其报应的能量, 即电子能量、振动能量和转动能量.它们的变化也都是量子化的,是阶梯式而不是连续 的.这种能量的上下叫做能级.能级之间的间隔就是它们之间的能量差.运动状态发生 变化时,能级也随之而发生变化.这种运动状态的变化叫做跃迁.电子运动状态的变化 叫做电子跃迁,在一般条件下,分子总处于最低电子能级状态,称为电子基态,简称基 态.在光的作用下,当光子的能量和染料分子的能级间隔一致时,便可能发生吸收,即 所谓的选择性吸收.作为染料,它们的主要吸收波长应在 380-780nm 波段范围内.染料激化态和基态之间的能级间隔 E 必须与此相适应.这个能级间隔的大小主要是由价电子 激化所需的能量决定的.就有机化合物而言,对可见光吸收的能级间隔是由它们分子中 电子运动状态所决定的. 影响染料颜色的因素主要有以下几个：〔1〕共腕双键系统〔2〕供电子基和吸电子基〔3〕 分子的吸收各向异性和空间阻碍.的协同效应越强,深色效应越显着,分子的共面性越好,深色效应越显着.3.(CH 3)2N- -X- N(CH 3)2 (CH 3)2N /\_N(CH 3)2 (CH 3)2N - - X- - N(CH 3)2 3.x = CHx = Nx = N —NH 入 max=610nm 入 max=710nm 入 max=420nm2.供吸电子 (CH 3)2N N(CH 3)24b.(CH 3)2N +N (CH 3) 2Cl - (紫)越长那么其深色效应越显X= x = N ,入max= 710nm x = CH , 入max= 610nm x =N— NH ,入max= 420nm 共腕系统越长那么其深色效应越显着.4.(CH3)2N—:力■：—C\= N(CH3)2Cl(紫) J X /\ +' / I '> (CH 3)2N r' C—C < 、U N(CH3)2Cl(绿)NH2 >引入取代基氨基造成了空间阻碍引起深色效应.第四章.染料的光化学反响及光致变色色素一 .染料受光激发后能量是如何进行转化的？答：光照对染料产生的影响可以从染料分子中电子结构及能量变化的情况来解释. 当一个染料分子吸收一个光子的能量后, 将引起分子的外层价电子由基态跃迁到激化态. 按结构的不同,染料分子在不同波长光波的作用下可以发生不同的激化过程, 有冗冗、n 九、CT (电荷转移)、S S (单线态)、S T (三线态)、基态第一激发态和基态第二激化态等.单线态的基态写作S O,第一和第二激化单线态分别写作S I和G.相应的三线态那么以T O、T I、T2表示.在激化过程中,染料分子被激化成各种振动能级的电子激化态,它们的振动能级会迅速降低,将能量转化为热而消散,这种降低能级的过程称为振动钝化.在振动钝化过程中,振动能级低的&激化态也会转化成为振动能级较高的S I激化态,并继续发生振动钝化.这样,原来能级较高的 &激化态迅速转化为最低振动能级的S I激化态.等能量相交条件下的&、S I电子能态之间的转化不包含电子自旋多重性的变化,被称为内部转化. 单线态和三线态之间也会发生转化,从S I转化成T I激化态.这种伴有电子自旋多重性变化,在等能量相交条件下的电子能态转化叫做系问窜越.由于受电子自旋选律的“禁戒〞,系间窜越的速率一般是比拟低的.激化的染料分子与其他分子间发生光化学反响,导致了染料的光褪色和纤维的光脆损.二 .激发态的染料可发生哪些光反响？答：一般来说,染料分子的光化学反响主要是异构反响、复原和氧化反响、分解反应、光敏反响等,另外光取代、光聚合等光化学反响也有报道.染料光褪色是处于激发态的染料分子分解或与其分子发生光化学反响所引起的,其中光氧化和光复原反响是光褪色的两个重要途径.三 .阐述影响染料的光褪色的因素以及提升染料光牢度的可能途径.答：影响染料在各种环境下发生光照褪色的主要因素包括：1 .光源与照射光的波长,2.环境因素,3.纤维的化学性质与组织结构4.染料与纤维的键合。
染料化学题目
《染料化学》第I 次综合练习一、解释：(1)染料 (2)染料中间体 (3)补色 (4)染料力份 (5)染色牢度 (6)偶合反应(7)发色团 (8)助色团 (9)单色光 (10)深色效应 (11)浅色效应 (12)浓色效应 (13)淡色效应三、判断：1、依结构式判断下列化合物，写出重氮组份和偶联组份的结构。
N HO 3S N N(CH 3)2N N N N OH N H 3CHNOC NCH 3HON HO 3S N HO CH 3C OHC O NH N N N N H 3N OH N CH 3四、选择题：1、顺法重氮化适用于（ ）。
A 碱性强的芳胺B 碱性弱的芳胺C 普遍适用D 含吸电子基的芳胺2、重氮盐溶液随pH 值升高，其异构体变化的排列顺序正确的是（ ）。
A A-B-C-DB C-A-B-DC A-C-B-D D B-D-A-C3、下列重氮盐最容易发生偶合反应的是（ ）。
ABC D4、白光下呈黄色的物质在蓝光下则呈（ ）色。
A 白色B 黑色C 黄色D 红色5、不同色泽的染料拼混的越多，织物颜色越（ ）。
A 鲜艳B 萎暗C 浓艳D 不受影响，仅仅是深度增加而已6、染料的颜色主要是由（ ）的能级跃迁造成的。
A 价电子B 内层电子C 分子转动能级D 原子核7、随染料共轭体系的延长，其（）。
A 颜色增深B 色泽更加浓艳C 无变化D A与B都正确8、纤维的极性越强，对染料颜色的影响表现为（）。
A 越深B 越浅C 没有区别D 无规律变化9、影响芳胺重氮化反应的因素有：（）。
A 芳胺本性B 无机酸浓度及用量C 无机酸本性D 重氮化温度10、下列对重氮化合物热稳定性表述正确的有：（）重氮盐水溶液>去氮反应A 反式重氮酸盐最稳定B 顺式重氮酸盐最稳定C 含吸电子基的稳定性较好D 含供电子基的稳定性较好11、影响偶合反应的因素有：（）A 重氮及偶合组份上的取代基B pHC 温度D 反应体系的离子强度12、发色团学说认为：染料一般是由（）组成的。
染料化学试题及答案
染料化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 染料的三原色是哪三种？A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、黄、绿D. 橙、绿、紫答案：A2. 酸性染料主要用于哪种纤维的染色？A. 棉B. 麻C. 丝D. 羊毛答案：D3. 直接染料的染色机理是什么？A. 吸附B. 吸附-扩散C. 吸附-扩散-固着D. 吸附-固着答案：C4. 活性染料与纤维结合的化学键是？A. 离子键B. 共价键C. 氢键D. 范德华力答案：B5. 以下哪种染料属于还原染料？A. 酸性染料B. 直接染料C. 硫化染料D. 偶氮染料答案：C6. 染料的溶解度通常与哪种因素有关？A. 温度B. 湿度C. 光照D. 压力答案：A7. 哪种类型的染料可以通过碱性溶液进行染色？A. 酸性染料B. 碱性染料C. 直接染料D. 还原染料答案：B8. 染料的色牢度是指什么？A. 染料的稳定性B. 染料的溶解性C. 染料的附着力D. 染料的耐水性答案：C9. 染料的耐光性是指染料在光照下保持颜色的能力，以下哪种染料的耐光性较差？A. 酸性染料B. 直接染料C. 硫化染料D. 还原染料答案：B10. 染料的耐水洗性是指染料在水洗过程中保持颜色的能力，以下哪种染料的耐水洗性较好？A. 酸性染料B. 活性染料C. 直接染料D. 还原染料答案：B二、填空题（每空1分，共20分）1. 染料的三原色是______、______、______。
答案：红、黄、蓝2. 酸性染料主要用于______纤维的染色。
答案：羊毛3. 直接染料的染色机理是______。
答案：吸附-扩散-固着4. 活性染料与纤维结合的化学键是______。
答案：共价键5. 还原染料在染色过程中需要进行______处理。
答案：还原6. 染料的溶解度通常与______有关。
答案：温度7. 碱性染料可以通过______溶液进行染色。
答案：碱性8. 染料的色牢度是指染料的______。
答案：附着力9. 染料的耐光性是指染料在光照下保持颜色的能力，______染料的耐光性较差。
染料化学课后习题答案
染料化学课后习题答案第一章一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么试述染料与颜料的异同点;答：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;成为染料需要具备以下两个条件：1可溶于水,或者可在染色时转变成可溶状态,对纤维有一定的亲合力;2能够使纤维着色,且上染后具有一定的染色牢度;染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花,它们大多可溶于水,有的可在染色时转变成可溶状态;染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上;染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色,同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业;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,使用时是通过高分子粘合剂的作用,将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部;二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料按应用分类;答：染料分类：1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料,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类染料等;2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂,此外,还有用于纺织品的氧化染料如苯胺黑、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等;颜料分类：颜料可根据所含的化合物的类别来分类：无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等;有机颜料可按化合物的化学结构分为偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮等多环颜料、芳甲烷系颜料等;从生产制造角度来分类可分为钛系颜料、铁系颜料、铬系颜料、橡胶用颜料、陶瓷及搪瓷用颜料、医药化学品用颜料、美术颜料等等;纺织纤维按其来源可以分为3类,植物纤维,动物纤维,合成纤维；对于植物纤维,如棉,麻可用直接染料,活性染料,还原染料,不溶性偶氮染料,硫化染料,缩聚染料进行染色;对于动物纤维,如羊毛,蚕丝可以用酸性染料,中性染料,媒染染料,活性染料进行着色;合成纤维,常见的有涤纶,锦纶,腈纶,涤纶可以用分散染料染色,锦纶可以用酸性染料染色,腈纶可以用阳离子染料染色;三．按染料应用分类,列表说明各类染料的结构和性质特点、染色对象、方法;答：如下表所示,四．试述现代染料工业的发展历程以及目前的发展前沿;答：略;五．何谓染料的商品化加工举例说明染料商品化加工的作用和重要性;答：原染料经过混合、研磨,并加以一定数量的填充剂和助剂加工处理成商品染料,使染料达到标准化的过程称染料商品化加工;染料商品化加工对稳定染料成品的质量、提升染料的应用性能和产品质量至关重要;对非水溶性染料如分散染料、还原染料要求能在水中迅速扩散,成为均匀稳定的胶体状悬浮液,染料颗粒的平均粒径在1m10-6m左右;因此,在商品化加工过程中加入扩散剂、分散剂和润湿剂等一起进行研磨,达到所要求的分散度后,加工成液状或粉状产品,最后进行标准化混合,从而达到直接应用于生产;六.何谓染色牢度,主要有哪些指标来评价染料的染色牢度答：习惯上,将纺织物上的染料在服用或加工处理过程中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;染料在纺织物上所受外界因素作用的性质不同,就有各种相应的染色牢度,例如日晒、皂洗、气候、氯漂、摩擦、汗渍、耐光、熨烫牢度以及毛织物上的耐缩绒和分散染料的升华牢度等;七.何谓功能染料试述功能染料在功能纺织品和生物医疗中的应用;答：功能性染料是一类具有特殊功能或应用性能的染料,这种特殊功能指的是染料用于着色用途以外的性能,通常都与近代高、新技术领域关联的光、电、热、化学、生化等性质相关;功能染料在功能纺织品中的应用：功能染料已经在纺织印染行业中进入实用阶段或已显示出其潜在的应用前景;目前主要应用和研究的有：1.光变色染料和颜料：具有光致变色即颜色随光照而变化性的染料或颜料;2.荧光染料和颜料：能在可见光范围强烈吸收和辐射出荧光的染料;而荧光颜料实质上是颗粒很细的荧光染料的树脂固溶体;3.红外线吸收染料和红外线伪装染料：红外线吸收染料是指对红外线有较强吸收的染料,被用于太阳能转换和贮存；红外线伪装染料或颜料指的是红外线吸收特性和自然环境相似的一些具有特定颜色的染料,可以伪装所染物体,使物体不易被红外线观察所发现,主要用于军事装备和作战人员的伪装;4.热变色染料和颜料：具有热敏变色性的染料和颜料已越来越多地用于纺织品的染色和印花;5.湿敏涂料：由钴盐制成的无机涂料;6.有色聚合物：可用于塑料或纤维的原液中着色和纺织品的涂层和印花;由于功能高分子染料耐高温性,耐溶剂性和耐迁移性,特别适用于纤维及其织物的着色,可提高被染物的耐摩擦性和耐洗涤性；由于有色聚合物的耐迁移性能优异,安全性高,可用于食品包装材料、玩具、医疗用品等的染色;此外,还应用于皮革染色、彩色胶片和光盘等染色;7.远红外保温涂料：由具有很强的发射红外线的特性的无机陶瓷粉末以及一些镁铝硅酸盐加工而成;主要用于加工阳光蓄热保温织物;此外,通过涂料印花或涂层加工,还可赋予织物发射红外线的功能,使织物具备良好的隔热性或保温性;功能染料在生物医疗中的应用：功能染料在生物医疗中的应用主要是通过物理作用或者化学反应将染料分子引入生物大分子的主链或侧链上,染料和底物在分子水平上的结合只要极少量染料便可获得所需的颜色深度,或者发出较强的荧光,从而衍生出生物医学用色素;这类色素的种类有多种,主要是荧光探针、DNA测序用荧光染料和光动力学治疗用色素;第二章一、何谓染料中料有哪些常用的中料,它们主要通过哪几类反应来合成的试写出下列中料的合成途径从芳烃开始二、1．OH NH2SO3NaNaO3S 2.CH CHSO3Na NaO3SNO2O2N3.CHCCNNCH3HO4. OHNH2NaO3S 5. OHNaO3S NH26.OONH2NH27. OOOHOH8.OONHNH9.OONH2答：由苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等基本原料开始,要先经过一系列化学反应把它们制成各种芳烃衍生物,然后再进一步制成染料;习惯上,将这些还不具有染料特性的芳烃衍生物叫做“染料中间体”简称“中间体”或“中料”;合成染料主要是由为数不多的几种芳烃苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等作为基本原料而制得的;常用的中间体有,苯胺,硝基苯,卤代苯,烷基苯,苯酚,萘酚,苯磺酸,萘磺酸等;合成染料中料的反应主要可归纳为三类反应,其一是通过亲电取代使芳环上的氢原子被－NO2、－Br 、－Cl 、－SO3Na 、－R 等基团取代的反应；其二是芳环上已有取代基转变成另一种取代基的反应,如氨化、羟基化等；其三是形成杂环或新的碳环的反应,即成环缩合; 123456789二.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;答：萘的磺化随磺化条件,特别是随温度的不同得到不同的磺化产物;低温<60℃磺化时,由于位上的反应速率比β位高,主要产物为取代物;随着温度的提高165℃和时间的推移,位上的磺酸基会发生转位生成β-萘磺酸;一萘环上引入羟基的方法有1酸基碱熔反应：萘磺酸在高温下300℃与氢氧化钠或氢氧化钾共熔时磺酸基转变成羟基 ONa SO 3HNaOH270℃H +OH ;2羟基置换卤素反应：3羟基置换氨基反应：NH 2OH15－20％H 2SO 4200℃ 二在萘环上引入氨基的反应,主要是硝基还原和氨解反应,1硝基的还原,如NO 2SO 3H SO 3H NH 2H 2 /Pt;2氨解反应如三.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;答：蒽醌上引入羟基的常用的方法是酸基碱熔法,如OO SO 3HNaOH0O O ONa H O O OH 蒽醌上引入氨基最常用的方法是氨解法：如β-氨基蒽醌四.试述芳胺的重氮化反应机理及其影响反应的因素,阐述各类芳胺的重氮化方法及反应条件;答：1.重氮化反应机理：色基和盐酸与亚硝酸钠的反应称为重氮化反应;对于重氮化反应本身来说,溶液中具有一定的质子浓度是一个必要的条件,反应中,首先是盐酸与亚硝酸钠作用生成亚硝酸,在酸性介质中亚硝酸与酸反应生成亚硝化试剂,反应如下：NaNO 2+HClHNO 2+NaClHNO 2 + H + H 2NO 2+H 2NO 2+ + Cl - H 2O + NOClH 2NO 2+ +NO 2- N 2O 3+H 2O,其中亚硝酸阳离子,亚硝酰氯,亚硝酸酐都是亚硝化试剂.色基的重氮化反应是以亚硝化试剂作为进攻试剂的亲电反应,色基在盐酸的作用下生成色基的盐酸盐而溶于水,由于色基的盐酸盐的氨基氮上带正电荷,具有强的亲电能力的亚硝化试剂不能进攻,所以只有解析出游离胺才能使重氮化反应正常进行.重氮化反应如下:在稀酸H<条件下,重氮化反应的各种反应历程,按现有的研究结果,可归纳如下式,式中X 代表Cl 或Br;HNO2H2O＋NH2－NO－H（ArNH－NO）ArN＝NOH）Ar－N＝N（＋H－H2O迅速迅速迅速Ar－N＝N）2.重氮化反应影响因素：(1) 酸的用量和浓度：要使反应顺利进行,酸必须过量;酸的用量取决于芳伯胺的碱性,碱性越弱,过量越多;酸的浓度影响下列反应：一般说,无机酸浓度低时,后一影响是主要的,浓度升高反应速率增加；随着浓度的进一步增加,前一影响逐渐成为主要因素,浓度越高反应速率反而降低;2亚硝酸的用量：重氮化反应进行时,自始至终必须保持亚硝酸稍过量,否则也会引起自我偶合反应;3反应温度：重氮化反应一般在0~5℃进行,较高温度会加速重氮盐和亚硝酸的分解;4芳胺的碱性：当酸的浓度很低时,芳胺的碱性对N-亚硝化的影响是主要的,这时芳胺的碱性越强反应速率越快;在酸的浓度较高时,铵盐的水解难易游离胺的浓度是主要影响因素,这时碱性较弱的芳伯胺的重氮化速率快;3.各类芳胺的重氮化方法及反应条件：根据芳胺不同性质,可以确定它们的重氮化条件,如重氮化试剂即选用的无机酸,反应温度,酸的浓度和用量以及反应时的加料顺序;1碱性较强的一元胺与二元胺如苯胺、甲苯胺、甲氧基苯胺、二甲苯胺及-萘胺、联甲氧基苯胺等,这些芳胺的特征是碱性较强,分子中不含有吸电子基,容易和无机酸生成稳定的铵盐,铵盐较难水解,重氮化时,酸量不宜过量过多,否则溶液中游离芳胺存在量太少,影响反应速率;重氮化时,一般先将芳胺溶于稀酸中,然后在冷却的条件下,加入亚硝酸钠溶液即顺法;2碱性较弱的芳胺如硝基甲苯胺,硝基苯胺,多氯苯胺等,这些芳胺分子中含有吸电子取代基,碱性较弱,难以和稀酸成盐,生成铵盐;在水中也很容易水解生成游离芳胺;因此它们的重氮化反应速率比碱性较强的芳胺快,所以必须用较浓的酸加热使芳胺溶解,然后冷却析出芳胺沉淀,并且要迅速加入亚硝酸溶液以保持亚硝酸在反应中过量,否则,偶合活泼性很高的对硝基苯胺重氮液容易和溶液中游离的对硝基苯胺自偶合生成黄色的重氮胺基化合物沉淀;3弱碱性芳胺若芳胺的碱性降低到即使用很浓的酸也不能溶解时,它们的重氮化就要用亚硝酸钠和浓硫酸为重氮化试剂;在浓硫酸或冰醋酸中这些芳胺的铵盐很不稳定,并且很容易水解,在浓硫酸中仍有游离胺存在,故可重氮化;对铵盐溶解度极小的芳胺形成钠盐,也可采用反式重氮化,即等分子量的芳胺和亚硝酸钠混合后,加入到盐酸硫酸和冰的混合物中,进行重氮化;4氨基偶氮化合物氨基偶氮化合物如：在酸性介质中迅速达成如下平衡：生成的醌腙体难溶于水,不能进行重氮化反应;为了防止醌腙体的盐生成,当偶氮染料生成后,加碱溶解,然后盐析,使之全部成为偶氮体的钠盐,析出沉淀过滤;加入亚硝酸钠溶液,迅速倒入盐酸和冰水的混合物中,可使重氮反应进行到底;5邻-氨基苯酚类在常规的条件下重氮化时,很容易被亚硝酸所氧化,因此它的重氮化是在醋酸中进行的,醋酸是弱酸,与亚硝酸钠作用缓慢放出亚硝酸,并立即与此类化合物作用,可避免发生氧化作用;五.试述重氮盐的偶合反应机理及其影响反应的因素,阐述各类偶合组分的偶合反应条件;答：偶合反应条件对反应过程影响的各种研究结果表明,偶合反应是一个芳环亲电取代反应;在反应过程中,第一步是重氮盐阳离子和偶合组分结合形成一个中间产物；第二步是这个中间产物释放质子给质子接受体,生成偶氮化合物;影响偶合反应的因素：1重氮盐偶合是芳香族亲电取代反应;重氮盐芳核上有吸电子取代基存在时,加强了重氮盐的亲电子性,偶合活泼性高；反之,芳核上有给电子取代基存在时,减弱了重氮盐的亲电子性,偶合活泼性低;2偶合组分的性质偶合组分芳环上取代基的性质,对偶合活泼性具有显着的影响;在芳环上引入供电子取代基,增加芳环上的电子云密度,可使偶合反应容易进行,如酚、芳胺上的羟基、氨基是给电子取代基;重氮盐常向电子密度较高的取代基的邻对位碳原子上进攻,当酚及芳环上有吸电子取代基－Cl、－COOH和－SO3H等存在时,偶合反应不易进行,一般需用偶合活泼性较强的重氮盐进行偶合;3偶合介质的pH值对酚类偶合组分,随着介质pH值增加,有利于生成偶合组分的活泼形式酚负氧离子,偶合速率迅速增大,pH 增加至9左右时,偶合速率达到最大值;当pH值大于10后,继续增加pH值,重氮盐会转变成无偶合能力的反式重氮酸钠盐ArN＝NO Na;由此,降低了偶合反应速率;因此,重氮盐与酚类的偶合反应通常在弱碱性介质中pH＝9～10进行;芳胺在强酸性介质中,氨基变成NH3正离子,降低了芳环上的电子云密度而不利于重氮盐的进攻;随着介质pH值的升高,增加了游离胺浓度,偶合速率增大;当pH＝5左右时,介质中已有足够的游离胺浓度与重氮盐进行偶合,这时偶合速率和pH值关系不大,出现一平坦区域；待pH = 9以上,偶合速率降低,是由于活泼的重氮盐转变为不活泼的反式重氮酸盐的缘故;所以芳胺的偶合在弱酸性介质pH ＝4～7中进行;4偶合反应温度在进行偶合反应的同时,也发生重氮盐分解等副反应,且反应温度提高对分解速率的影响比偶合速率要大的多;为了减少和防止重氮盐的分解,生成焦油状物质,偶合反应一般在较低的温度下进行;另外,当pH值大于9时,温度升高,也有利于生成反式重氮酸盐,而不利于偶合反应;5盐效应电荷符号相同的离子间的反应速率常数可以通过加盐,增加溶液离子强度、减少反应离子间的斥力、增加碰撞而获得提高;反之,电荷符号相反对离子间的反应速率常数会由于溶液离子强度的增加而下降;中性分子则没有这种影响;6催化剂存在的影响对某些有空间阻碍的偶合反应,加入催化剂如吡啶能加速脱氢,提高偶合反应速率;六.试从重氮化,偶合反应机理出发比较说明：1. 凡拉明蓝B色基CH3O NH NH2；大红色基GNH2CH3O2N；红B色基NH2NO2OCH3的重氮化反应的快慢,重氮化方法和酸用量的比例;2. 分别写出它们的重氮盐和色酚AS偶合的反应式,比较偶合反应的快慢,以及偶合时的pH;答：1.重氮化反应由快到慢顺序依次是凡拉明蓝B>红B色基>大红色基G, 凡拉明蓝B色基进行重氮化时,酸量不宜过量过多,否则溶液中游离芳胺存在量太少,影响反应速率;重氮化时,一般先将芳胺溶于稀酸中,然后在冷却的条件下,加入亚硝酸钠溶液即顺法.红B色基,大红色基G用较浓的酸加热使芳胺溶解,然后冷却析出芳胺沉淀,并且要迅速加入亚硝酸溶液以保持亚硝酸在反应中过量,否则,偶合活泼性很高的对硝基苯胺重氮液容易和溶液中游离的对硝基苯胺生成黄色的重氮胺基化合物沉淀;2.CH3O NH N N+OHC NHOCH3O NH N NHO C ONHAr偶合反应速率：大红色基G>红B色基>凡拉明蓝B色基偶合时的pH为：9～10.七．查阅相关的文献资料,指出在染料中料合成方面有哪些新进展答：略;第三章．染料的颜色和结构一、名词解释1. 互补色；2. 单色光；3. 深色效应；4. 浓色效应；5. 浅色效应；6. 淡色效应；9. 积分吸收强度；10. 吸收选律; 11. Beer-吸收定律;答：1.互补色：将两束光线相加可成白光的颜色关系称为补色关系;2.单色光：单色光是波长间隔很小的光,严格地说是由单一波长的光波组成的光;3.深色效应：人们把增加吸收波长的效应叫做深色效应;4. 浓色效应：增加吸收强度的效应称为浓色效应;5. 浅色效应：降低吸收波长的效应叫做浅色效应;6. 淡色效应：降低吸收强度的效应叫做淡色效应;9. 积分吸收强度：吸收带的面积称为积分吸收强度,它表示整个谱带的吸收强度;10. 吸收选律：有机化合物中,电子要发生具有一定跃迁距的所谓“允许”的跃迁,要有一定的条件,这些条件称为选律;11. Beer-吸收定律：将波长为的单色光平行投射于浓度为c 的稀溶液,温度恒定,入射光强度为I 0,散射忽略不计, 通过厚度为l 的液层后,由于吸收,光强减弱为I ,I 与I 0之间的关系为：303.2000010303.2/lg lnclk clk I I cl k I I cl k I I e I I λλλλλλλλλλλλ--=-=-== 3-1 式中：k 为常数;为了方便起见,将角注略去,并以 a ＝ k /代入,则I ＝I 0 ×10－ acl 3-2这便是常用的朗伯特-比尔定律方程式;二、 试以法兰克一康登原理说明双原子分子对光的吸收强度的分布;答：在电子跃迁过程中,核间距离是来不及发生改变的;这就是法兰克－康登原理的基本论点;在核振动过程中,总的能量不变,但位能和动能随着核间距离而不断转化;在振动过程中,原子核在不同距离上出现的机率服从波动力学原理;分子处于不同核距离状态的机率分布情况随振动能级而不同;处于基态时,绝大部分分子处于最低振动能级;发生电子跃迁时,它们可以激化成属于若干不同振动能级的电子激化态;但根据法兰克-康登原理,在电子跃迁的瞬间,核间距离可以认为是不变的,基态和激化态的核间距离相等;而跃迁的机率随着基态和激化态两者处于该核间距离状态的机率大小而变化;由上述可见,由于激化前后核间平衡距离的变化和激化成不同振动能级的机率分布的不同,电子吸收光谱曲线就相应地表现为不同的形态;三、试用量子概念,分子激化理论解释染料对光选择吸收的原因,阐述染料分子结构和外界条件对染料颜色的影响;比较下列各组染料颜色深浅,并说明原因;1．a.N N NH2,N N NH2.N N NH22.a.OHOO b.OONH2NH2 c.OONHCH3NHCH2CH2OH d.OONHCONHCO3.(CH3)2N X N(CH3)2x = CH λmax＝610nmx＝N λmax＝710nmx＝N－NH2λmax＝420nm4a.C（CH3）2N N（CH3）2Cl-+（绿）b.C（CH3）2NNH2N（CH3）2Cl-+（紫）答：分子吸收光能是量子化的;分子里的电子有一定的运动状态,原子核之间有一定的相对振动状态,整个分子则有一定的转动状态;这些运动状态各有其报应的能量,即电子能量、振动能量和转动能量;它们的变化也都是量子化的,是阶梯式而不是连续的;这种能量的高低叫做能级;能级之间的间隔就是它们之间的能量差;运动状态发生变化时,能级也随之而发生变化;这种运动状态的变化叫做跃迁;电子运动状态的变化叫做电子跃迁,在一般条件下,分子总处于最低电子能级状态,称为电子基态,简称基态;在光的作用下,当光子的能量和染料分子的能级间隔一致时,便可能发生吸收,即所谓的选择性吸收;作为染料,它们的主要吸收波长应在380-780nm波段范围内;染料激化态和基态之间的能级间隔E必须与此相适应;这个能级间隔的大小主要是由价电子激化所需的能量决定的;就有机化合物而言,对可见光吸收的能级间隔是由它们分子中电子运动状态所决定的;影响染料颜色的因素主要有以下几个：1共轭双键系统2供电子基和吸电子基3分子的吸收各向异性和空间阻碍;1．N N NH2＞N N NH2＞N N NH2共轭系统越长则其深色效应越显着; 2．O O NHCONHCO＞OONHCH3NHCH2CH2OH＞OONH2NH2＞OHOO供吸电子的协同效应越强,深色效应越显着,分子的共面性越好,深色效应越显着; 3．(CH3)2N X N(CH3)2＞(CH3)2N X N(CH3)2＞(CH3)2N X N(CH3)2 X= x＝N , λmax＝710nm x = CH ,λmax＝610nm x＝N－NH2 ,λmax＝420nm 共轭系统越长则其深色效应越显着;4．C （CH3）2NNH2N（CH3）2Cl-+（紫）＞C（CH3）2N N（CH3）2Cl-+（绿）引入取代基氨基造成了空间阻碍引起深色效应;第四章．染料的光化学反应及光致变色色素一.染料受光激发后能量是如何进行转化的答：光照对染料产生的影响可以从染料分子中电子结构及能量变化的情况来解释;当一个染料分子吸收一个光子的能量后,将引起分子的外层价电子由基态跃迁到激化态;按结构的不同,染料分子在不同波长光波的作用下可以发生不同的激化过程,有ππ、n π、CT电荷转移、S S单线态、S T三线态、基态第一激发态和基态第二激化态等;单线态的基态写作S0,第一和第二激化单线态分别写作S1和S2;相应的三线态则以T0、T1、T2表示;在激化过程中,染料分子被激化成各种振动能级的电子激化态,它们的振动能级会迅速降低,将能量转化为热而消散,这种降低能级的过程称为振动钝化;在振动钝化过程中,振动能级低的S2激化态也会转化成为振动能级较高的S1激化态,并继续发生振动钝化;这样,原来能级较高的S2激化态迅速转化为最低振动能级的S1激化态;等能量相交条件下的S2、S1电子能态之间的转化不包含电子自旋多重性的变化,被称为内部转化;单线态和三线态之间也会发生转化,从S1转化成T1激化态;这种伴有电子自旋多重性变化,在等能量相交条件下的电子能态转化叫做系间窜越;由于受电子自旋选律的“禁戒”, 系间窜越的速率一般是比较低的;激化的染料分子与其他分子间发生光化学反应,导致了染料的光褪色和纤维的光脆损;二.激发态的染料可发生哪些光反应答：一般来说,染料分子的光化学反应主要是异构反应、还原和氧化反应、分解反应、光敏反应等,另外光取代、光聚合等光化学反应也有报道;染料光褪色是处于激发态的染料分子分解或与其分子发生光化学反应所引起的,其中光氧化和光还原反应是光褪色的两个重要途径;三.阐述影响染料的光褪色的因素以及提高染料光牢度的可能途径;答：影响染料在各种环境下发生光照褪色的主要因素包括：1.光源与照射光的波长,2.环境因素,3. 纤维的化学性质与组织结构4. 染料与纤维的键合强度,5.染料的化学结构,6. 染料浓度与聚集态,7.人工汗液在染料光褪色中所起的作用,8. 整理剂的影响;改善染料耐光稳定性的方法主要有两种：一种是对染料结构进行改进,使其能够在消耗光能量的同时尽量降低染料发色体系受到的影响,从而保持原有色泽；第二种方法是在染色过程中或染色后添加合适的助剂,使其在受到光照时先于染料发生光反应,消耗光能量,以此起到保护染料分子的作用;四.阐述色素的光致变色机理及其应用;答：有机光致变色色素的种类根据变色机理划分：。
《染料化学》课程习题
一、名词解释（共5小题10分）1、染料（本题2分）；2、硫化还原染料（本题2分）3、偶合反应（本题2分）4、染料力份（本题2分）5、蓝移（本题2分）6、克分子消光系数7、重氮化反应8、阳离子染料9、吸收光谱曲线10、物质的颜色11、红移12、三段法13、硫化缩聚染料14、直接染料16、分散染料17、酸性染料18、不溶性偶氮染料19、硝化20、卤化21、活性染料22、还原染料23、色基中的色称24、染料中间体25、配伍值26、暂溶性还原染料27、酸性媒染染料28、酸性螯合染料29、快色素30、快磺素31、快胺素32、中性素33、染料化学结构分类34、染料应用分类35、冠首36、色称37、字尾38、日晒牢度39、皂洗牢度40、摩擦牢度41、粉碎42、标准化42、深色效应43、浅色效应44、颜色的亮度45、颜色暗度46、补色现象47、光谱色48、光谱色的补色49、助色团50、发色团51、朗伯特-比尔吸收定律52、染料的最大吸收波长53、染料的最大克分子消光系数54、染料的半带宽55、光密度56、吸光度57、顺法重氮化58、逆法重氮化60、亚硝酰硫酸重氮化法61、强酸浴染色的酸性染料62、弱酸浴染色的酸性染料63、中性浴染色的酸性染料64、色基65、色盐66、印花用的不溶性偶氮染料67、磺化反应68、活性染料的固色率69、硫化染料70、染色牢度71、直接铜盐染料72、对称靛类的还原染料73、菁染料74、对称菁染料75、不对称菁染料76、半菁染料77、氮杂菁染料78、氮杂半菁染料79、染料的光敏脆损现象80、1：1型酸性螯合染料81、1：2型酸性螯合染料82、歧化反应83、隔离型的阳离子染料84、共轭型的阳离子染料85、烃氨基化反应86、偶氮染料87、白色88、无色89、黑色90、黄色二、简答题1、染料的分类方法有哪几种？2、染料的应用分类的类型有哪些？3、染料与颜料的本质区别？4、染料的三段法命名的含义？5、染料的商品化加工过程如何？6、衡量染色物的染色牢度有哪些？7、简述染色物水洗牢度的测试过程？8、简述染色物日晒牢度的测试过程？9、简述染色物摩擦牢度的测试过程？10、简述维持的发色理论？11、简述近代的有机发色理论？12、物质的颜色的含义？13、简述朗勃特—比尔吸收定律？14、简述染料吸收光谱曲线的作用？15、简述染料上染百分率的测试过程？16、简述染料分子本身的结构对染料颜色的影响？17、简述影响溶液中的染料颜色的因素？18、简述直接染料分子的最基本结构特征？19、直接染料的结构分类类别有哪些？20、直接染料分子中常用的二次重氮组分有哪些？21、直接染料分子中常用的二次偶合组分有哪些？22、直接染料与纤维素纤维的直接的主要作用力有哪些？23、直接染料按染色性能分为哪几类？24、简述不溶性偶氮染料一般的染色过程？25、不溶性偶氮染料常用的偶合组分是什么？26、不溶性偶氮染料常用的重氮组分有哪些？27、写出色酚的结构式？28、简述色酚AS的性质？29、为什么色酚打底后的纺织品不能长期暴露在空气中？30、什么叫色酚的打底？31、写出色酚AS—G类的结构简式？并用箭头指出偶合反应的大致位置？32、常用的色盐的种类有哪些？33、生产专门用于印花用的不溶性偶氮染料的意义是什么？34、简述快色素的组成、制备原理、显色条件和显色机理？35、简述快磺素的组成、制备原理、显色条件和显色机理？36、简述快胺素的组成、制备原理、显色条件和显色机理？37、简述中性素的组成、制备原理、显色条件和显色机理？38、合成染料中间体常常借助的反应有哪些？39、磺化的目的是什么？40、硝化的目的是什么？41、氨基化的目的是什么？42、羟基化的目的是什么？43、卤化的目的是什么？44、胺的N—酰化、烷化的目的是什么？45、羟基烷氧基化的目的是什么？46、硝基还原制氨基所用还原剂有哪些？47、磺化所用的磺化剂有哪些？48、硝化时所用的硝化剂是什么？49、解释重氮化的定义？50、重氮化反应的机理是什么？51、在溴化氢、盐酸、稀硫酸、浓硫酸介质中进行重氮化反应的质点各是什么？并按其亲点能力由小大到大进行排列？52、常用的重氮化的方法主要有几种？53、简述碱性较强的芳胺采用顺法重氮化应注意的事项？54、简述碱性较弱的芳胺采用顺法重氮化应注意的事项？55、顺法重氮化适用的对象是什么？56、逆法重氮化适用的对象是什么？57、无机酸在重氮化反应过程中的作用有哪些？58、无机酸的用量对重氮化反应有什么影响？59、一般的重氮化反应都在哪种无机酸介质中进行的？60、无机酸的浓度对重氮化反应有什么影响？61、在重氮化反应的过程中，应如何控制亚硝酸的用量？62、在重氮化反应过程中，亚硝酸的用量对重氮化反应有什么影响？63、简述反应的温度对重氮化反应的影响？64、简述芳胺的碱性对重氮化反应的影响？65、影响重氮化反应的因素有哪些？66、简述PH值对重氮化合物结构的影响？67、简述光对重氮化合物结构的影响？68、简述温度对重氮化合物结构的影响？69、重氮化合物通常保存在哪种容器中？70、常用偶合剂有哪些？71、偶合反应的机理是什么？72、以酚类为偶合组分，偶合介质的大致PH值是多少？73、以胺类为偶合组分，偶合介质的大致PH值是多少？74、以氨基萘酚磺酸类为偶合组分，决定重氮盐进攻位置的因素是什么？75、以活泼亚甲基为偶合组分，偶合介质的大致PH值为多少？76、以酚类为偶合组分，偶合介质的PH值为什么在碱性条件下？77、以胺类为偶合组分，偶合介质的PH值为什么在弱酸性条件下？78、以氨基萘酚磺酸类作为二次偶合组分，为什么要先在酸性条件下进行第一次偶合，再在碱性条件下才能进行第二次偶合？79、简述重氮盐的性质对偶合反应的影响？80、简述偶合组分的性质对偶合反应的影响？81、影响偶合反应的因素有哪些？82、为什么H—酸能偶合两次？83、为什么γ—酸只能偶合一次？84、导致偶氮染料光致色变的原因是什么？85、导致偶氮染料在不同PH值的介质中呈现不同能够颜色的原因是什么？86、简述偶氮染料的溶解性？87、简述偶氮染料对于PH值的稳定性？88、简述偶氮染料对氧化剂的稳定性？89、简述偶氮染料对还原剂的稳定性？90、偶氮染料的性质从哪几个方面认识？91、阐述染料分子的共轭体系的大小对染料颜色的影响？92、阐述染料分子的平面结构对染料颜色的影响？93、阐述染料分子中的取代基的极性对染料颜色的影响？94、阐述染液的浓度对染料颜色的影响？95、阐述溶剂的极性对染料颜色的影响？96、阐述染料晶体颗粒的大小对染料颜色的影响？97、直接染料染色的缺点及解决的办法？98、专门用于印花用的不溶性偶氮染料有哪些？99、用做快胺素的稳定剂应具备什么样的条件？100、用做中性素的稳定剂应具备什么样的条件？101、用做快胺素或中性素的胺为什么最好是仲胺？102、写出还原染料染色的一般工艺过程？103、简述还原染料染色的优缺点？104、还原染料还原时常用的还原剂？105、写出靛蓝还原染料分子中的共同的共轭体系？106、简述对称靛类还原染料的结构与颜色之间的关系？107、简述靛蓝的性质？108、写出还原蓝RS、RSN的结构式？109、简述还原蓝RS、RSN的性质？110、蒽醌类的还原染料都有哪些？111、写出靛蓝的三种存在形式？112、以还原蓝RS为例写出其暂溶性还原染料的结构？113、硫化染料的还原常用的还原剂是什么？114、硫化染料常用的两种制备方法是什么？115、硫化染料染色的缺点是什么？有什么解决的办法？116、酸性染料按照染色性能分为哪几类？117、酸性染料的结构分类中有哪几种？118、偶氮类酸性染料中常用的二次偶合组分是什么？写出结构示意结构？119、总结酸性媒染染料的特征？120、酸性染料染色的缺点及解决的办法？121、1：2型的酸性螯合染料为什么要在中性的条件下进行使用？122、活性染料的适用对象是什么？123、写出活性染料的结构通式？并解释？124、活性染料中活性基团有几种？125、写出X型、K型、KN型活性染料的结构式？126、影响活性染料反应活性的因素有哪些？127、瑞士山德士公司将分散染料分为哪几类？并解释？128、分散染料按照结构分类主要有哪几类？129、简述偶氮类染料的结构与颜色之间的关系？130、简述蒽醌类染料的结构与颜色之间的关系？131、简述分散染料的商品化加工？132、简述偶氮类染料的结构与日晒牢度之间的关系？133、影响偶氮类分散染料的升华牢度的因素有什么？134、影响蒽醌型分散染料升华牢度的因素有什么？135、新型的阳离子染料有哪几种？136、简述阳离子染料与腈纶纤维织物染色之间的相互适应性？137、简述阳离子染料的配伍值？138、简述苯、萘和蒽醌磺化反应的定位效应？139、简述苯、萘和蒽醌硝化反应的定位效应？140、简述氨基化的方法？141、简述羟基化的方法？142、胺的烷化常用的烷化剂有哪些？143、胺的N—酰化常用酰化剂有哪些？144、简述偶合反应的定位效应？145、比较硫化染料和还原染料的还原和氧化？146、酸性媒染染料与金属离子螯合后是否可以形成1：3型的酸性含金属染料？为什么？147、简述杜瓦规则的基本内容？148、芳伯胺、芳仲胺、芳叔胺应如何鉴别？149、染料的命名为什么不采用有机化学中的化学命名方法？150、简述商品染料的物理形态？151、硝化时的注意事项是什么？152、卤化的方式有哪些？153、常用的卤化剂：154、简述芳胺的性质？155、N—酰化的作用是什么？156、简述酚的性质？157、羟基烷氧基化的方法有什么？158、简述光的性质？159、合成偶氮染料常借助于的反应有什么？160、亚硝酰硫酸重氮化适用的对象是什么？161、芳胺的碱性对重氮化反应速度有什么影响？162、偶合反应常用的重氮剂是什么？163、英国帝国化学公司将分散染料分为几类？并解释。
染料化学课后习题答案完整版
染料化学课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】染料化学课后习题答案第一章一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么？试述染料与颜料的异同点。
答：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。
成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。
（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。
染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花，它们大多可溶于水，有的可在染色时转变成可溶状态。
染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。
染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色，同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。
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，使用时是通过高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。
二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料（按应用分类）。
答：染料分类：1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料，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类染料等。
2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。
颜料分类：颜料可根据所含的化合物的类别来分类：无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等。
染料化学复习题
染料化学复习题
1. 染料的分类及其特点是什么？
2. 简述酸性染料和碱性染料的区别。
3. 举例说明直接染料的染色原理。
4. 活性染料与直接染料在染色过程中有何不同？
5. 什么是分散染料？它们通常用于哪些类型的纤维染色？
6. 简述还原染料的染色过程。
7. 金属络合染料的染色效果有何特点？
8. 描述阳离子染料在聚酯纤维上的染色机理。
9. 论述硫化染料在棉纤维上的染色过程。
10. 什么是荧光染料？它们在哪些领域有应用？
11. 解释染料的亲和力和亲和力指数。
12. 染料的溶解性对其染色效果有何影响？
13. 讨论温度对染料染色效果的影响。
14. 阐述pH值在染色过程中的作用。
15. 描述固色剂在染色过程中的作用及其重要性。
16. 简述染色牢度的测试方法和评价标准。
17. 论述不同纤维对染料选择的影响。
18. 描述染色过程中的预处理和后处理步骤。
19. 举例说明如何通过染色工艺控制颜色的均匀性。
20. 讨论染色过程中可能出现的问题及其解决方案。
东华大学《染料化学》章节重点习题及答案
四、试以第二题中所列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。 答：蒽醌上引入羟基的常用的方法是酸基碱熔法，如
O SO3H NaOH 270 0C O O O ONa + H O OH
O
蒽醌上引入氨基最常用的方法是氨解法：如β-氨基蒽醌
3
O Cl NH3 H -T H -P O O SO
O H N H
2
N C NH2
SO
31Βιβλιοθήκη N aO3SN a
2
CH3
H C C
S
C N N C H
3
O2N
CH CH SO3Na
OH
NO2
H
O
3
NaO3S
4
O H N H
2
5
N aO 3S
NH
2
6
N aO
3
S
O
O H O H
O N H
7
O
8
O
N H
O
O N H
2
N H
2
9
O
10
N H
2
O
答：合成染料主要是由为数不多的几种芳烃（苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等）作为基本原料 而制得的。常用的中间体有，苯胺，硝基苯，卤代苯，烷基苯，苯酚，萘酚，苯磺酸，萘磺酸 等 三、试以第二题中所列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。 答：萘的磺化随磺化条件，特别是随温度的不同得到不同的磺化产物。低温（<60℃）磺化时， 由于 a 位上的反应速率比β位高，主要产物为 a 取代物。随着温度的提高（165℃）和时间的推 移，a 位上的磺酸基会发生转位生成β-萘磺酸。 （一）萘环上引入羟基的方法有（1）酸基碱熔
染料化学习题集
染料化学习题集第一章染料的基础知识1、下列染料名称中，哪一部分是染料的冠称、色称和字尾，字尾代表什么意义？ ⑴ 活性艳红X —3B ⑵ 分散蓝2BLN ⑶ 还原蓝RSN ⑷ 阳离子桃红FG ⑸ 直接蓝2B2、什么是补色？如果有三种物质，它们分别在λ= 492nm ；600 nm ；420 nm 处对光有最大的吸收，那么这三种物质分别呈现什么颜色？3、解释名词：染料；染色牢度；跃迁能；深、浅色效应；浓、淡色效应4、光在不同的选择吸收情况下会产生什么现象？5、试用量子概念，分子激发理论解释染料对光选择吸收的原因，说明染料的结构和外界条件与颜色之间的关系。
比较下列各组染料颜色深浅，并说明原因。
1-N=N--NH 2-N=N--NH 2-NH 2-N=N-2OOOHOOOOO O NH 2NHCH 3NHCH 2CH 2OHNHCO-NH 2NHCO-3（CH 3）2N--X==N （CH 3）2+X=CH X=N X=NH-Nλ max=610nm λ max=710nm λ max=420nm4+（CH 3）2=N -C=（CH 3）2N-Cl -Cl -（CH 3）2N--C==N （CH 3）2+NH 2第二章重氮化与偶合1、讨论无机酸的性质和无机酸的浓度对重氮化反应的影响。
2、说明顺重氮化和逆重氮化的实施方法及适用胺类，为什么要这样做？3、试比较下列芳胺的重氮化条件（用何重氮化剂、温度、重氮化方法）及它们的重氮盐在偶合时的活泼性次序。
⑴对甲基苯胺⑵苯胺⑶对硝基苯胺⑷2，6—二氯—4—硝基苯胺⑸对氨基苯磺酸4、酚类和芳胺类在偶合反应时，为什么要控制好pH值？各控制在多少？为什么？5、试以对硝基苯胺、苯胺、H酸为原料，写出合成“酸性蓝黑10B”的工艺路线，并简要说明。
分子式如下：HONH2-N=N--N=N-NO2NaO3SSO3Na6、盐对偶合反应速率有何影响？第三章酸性染料1、从化学结构上说明下列染料的异同，及在染色应用上的差别：⑴强酸性染料和弱酸性染料⑵酸性煤染染料、酸性金属络合染料和中性染料。
《染料化学》习题参考答案
一、名词解释（每名词2分）1、染料（本题2分）；（1）溶解性（Soluable）：染料溶于水或一般的有机溶剂，或者是在染色的过程中转变成溶于水的状态；而颜料不溶于水或一般的溶解溶剂。
（2）染着性或亲和力（Affinity）：染料对被染物具有染着性或亲和力；而颜料对于被染物没有染着性或亲和力，它必须借助于粘合剂机械地固着于织物的表面或者内部。
（3）适用的对象：染料适用于纺织品的染色和印花，也可以适用于皮革和纸张等广范围的领域。
2、硫化还原染料（本题2分）有一类硫化染料，化学性质很稳定，硫化钠或多硫化钠不能使其还原，需要借助于还原染料还原时所用的还原剂即碱性保险粉才能将其还原成溶于水的、对纤维具有亲和力的隐色体的钠盐，上到纤维上去后，再经氧化成原来的不溶性的硫化染料母体而固着在纤维上去。
我们把这种硫化染料叫硫化还原染料。
3、偶合反应（本题2分）答：芳香族的重氮盐与酚类、胺类、氨基萘酚磺酸类以及活泼的亚甲基相互作用，生成偶氮染料的反应叫偶合反应。
4、染料力份（本题2分）答：指的是将一定浓度的染料作为标准，将它在规定的条件下进行染色，定该染料的力份100%，其它浓度的染料与标准染样进行比较，而定出其力份。
如果的色浓一倍，该染料的力份就为200%，如果的色浅一倍，则该染料的力份就为50%。
染料的力份是一个相对的浓度而不是一个绝对的浓度。
5、蓝移（本题2分）答：染料的最大吸收波长向短波方向移动，染料的颜色变浅，叫浅色效应，又叫蓝移。
6、克分子消光系数（本题2分）答：表示的溶质对某一单色光吸收强度特性的物理量，当溶质固定时，ε只随着入射光的波长的变化而变化，当波长一定时，ε也是一个常数。
7、重氮化反应（本题2分）答：我们把芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应，叫重氮化反应。
可以表示成；ArNH2 + NaNO2+HCl→Ar—N=N+Cl―+NaCl+2H2O+Q8、阳离子染料（本题2分）答：分子中具有四价胺盐正离子，与小分子的酸根形成分子内盐，溶于水，电离出染料的色素阳离子。
【精品】染料化学复习题
《染料化学》复习题一、名词解释练习题1、染料：有色的有机化合物，能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液，并能直接或经媒染剂作用使纤维着色，染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质.2、力份：是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，而将同种类不同批次的染料产品与它相比较而言，用百分数表示。
即同种染料，在相同条件下用相同用量,染出颜色的浓淡程度比较.3、颜料:是不溶于水和一般的有机溶剂的有机或无机有色化合物.颜料本身对纤维没有染着能力，使用时主要靠高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒黏着在纤维表面或内部。
4、互补色光：一定波长的光与另一定波长的光,以适当的强度比例混合得到白光，这两种有色光称为互补色光。
5、中料：将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体,简称中料.6、重氮化反应：芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。
因亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸,使反应生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应。
7、偶合反应：芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反应。
8、染色牢度：是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力.9、加法混色：加法混色指的是不同颜色的光的混合.在人眼视网膜的同一点上同时。
射入两束或两束以上颜色的光，产生与这些光的颜色不同的另一个颜色的感觉，它是把色光叠加起来的混色方法。
10、单色光：在光谱上看到的颜色叫光谱色，不能分解的光谱色称为单色光.11、深色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅.凡是能使染料的最大吸收波长增大的效应称为深色效应。
12、浅色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。
凡是能使染料的最大吸收波长减小的效应称为浅色效应。
13、浓色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。
凡是能使染料的最大摩尔消光系数增大的效应,称为浓色效应.14、淡色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数,即改变染料色泽的浓淡。
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《染料化学》习题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《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 （5）禁用染料 （6）致敏染料（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）OHSO 3NaN ＝NCOONaNHCONHCOONaOHSO 3NaN ＝N NH －－NH直接铜盐紫 3RL （C. I. 25355）（2）（3）O OHOH Ca(OH)220%H 2SO 4110~115℃O O OHOH SO 3H SO 3HOOOHSO 3HNO 2Na 2S75~80℃OOOHOHSO 3NaSO 3NaNH 2NH 2O O OHNHCH 3（4） （5）NHCOBrBrCCCONHBrBr(H 3C)2NCN(CH 3)2Cl（6） （7）N SO 3NaN SO 3NaNaO 3SOHNHNH N NNSO 2CH 2CH 2OSO 3NaClO 2NNHNO 2NH 2（8）SO 3NaCH=CH SO 3NaNN N NOC 2H 5H 5C 2O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。
（1） （2） （3）OHNH 2SO 3NaNaO 3SSCN NH 2CH 3OHNH 2NaO 3S（4） （5） （6）CH CH SO 3NaNaO 3SNO 2O 2NC HC C N NCH 3HOOHNaO 3S NH 2（7） （8） （9） （10）OOOHOHOO NHNHOONH 2NH 2OONH 24、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。
N=NO 2NNH 2OHH 3OSSO 3HN=N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？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。
4、染料的结构与颜色之间有何关系？5、写出下列色调的染料的最大吸收光波的范围：（1）黄色染料（2）红色染料（3）紫色染料6、外界因素对染料颜色有何影响？7、说明孔雀绿和甲基橙的颜色随pH变化而变化的原因。
8、比较下列各组染料颜色深浅，并说明原因。
（1）a. b. c.N N NH2N N NH2N N NH2（2）a. b. c. d.OH OO OONH2NH2OONHCH3NHCH2CH2OHOONHCONHCO（3）(CH3)2N X N(CH3)2a. X = CHb. X = Nc. X = C—NH2d. X = C—OC2H5第四章染料的光化学反应及光致变色色素1、激发态的染料可发生哪些光反应？2、阐述影响染料光褪色的因素以及提高染料耐光牢度的可能性。
3、何谓光致变色色素？它有哪些应用？第五章直接染料1、什么是直接染料？其结构特点是什么？可用于哪些物质的着色？2、按结构直接染料分哪几类？试各举一例，写出其结构。
3、简述直接染料对纤维素纤维具有直接性的原因，试从染料结构考虑提高染料直接性的可能途径。
4、试比较下列各组染料的水洗牢度，并从结构上的差异来说明原因。
（1）NNaO 3SNN=NNaO 3SOHNH 2（2）NaO 3SNNN NNaO 3SHONH 2（3）NaO 3SN ＝NN NHONaO 3SNH（4）N NaO 3SNN NNaO 3SHONHCO第六章 不溶性偶氮染料1、不溶性偶氮染料有哪几部分组成？阐述其常规染色过程及涉及的化学反应。
2、色酚为什么对纤维素纤维具有直接性？3、什么是色盐，它有几种稳定形式？4、列表说明稳定不溶性偶氮染料的组成、适用的色基及偶合条件。
第七章 还原染料1、简述还原染料的结构特征、应用对象和染色基本过程。
2、简述还原染料商品化后加工过程及要求。
3、还原染料分成哪几类？合成蒽醌还原染料的主要原料是什么？4、写出靛蓝、硫靛的分子结构式，比较说明它们及其衍生物的色泽、牢度。
5、靛族类、蒽醌类还原染料隐色体的色泽与染料本身的色泽相比有何变化？为什么？6、写出还原蓝RSN 的合成反应式及其在染色过程中所涉及的化学反应。
7、可溶性还原染料分哪两类？它有何特性？8、什么是染料的光敏脆损性？哪些结构类型的染料具有光敏脆损性？ 9、还原染料在还原和染色过程中会有哪些副反应产生，怎样控制？第八章 硫化染料1、什么是硫化染料？它有哪些优、缺点？2、解释硫化黑染料的贮藏脆损现象，并简述克服这种现象的方法。
3、什么是缩聚染料？它有何特点？第九章 酸性染料1、何谓酸性染料？其结构特点、应用特点是什么？2、按染料对羊毛的染色性能，酸性染料可分为哪三类？各有何特点？3、试述酸性染料结构与其染色性能的关系以及提高水洗牢度的途径。
4、比较偶氮型酸性染料、偶氮型直接染料在结构、染色对象、染色性能（匀染性、牢度）以及合成染料中间体的异同点。
5、分析如下结构的偶氮型染料中的取代基X 、Y 对染料的应用性能有何影响？N=N OHNHYSO 3NaNaO 3SX6、指出下列酸性染料属于何种类型的酸性染料，比较它们的匀染性、湿处理牢度，并说明理由。
（1）N NOHNHCOCH 3NaO 3SSO 3Na（2）N N OHNHCOCH 3NaO 3SSO 3NaC 12H 25（3）NNOHNHNaO 3SSO 3Na ClSO 2CH 2OCH 37、指出下列染料是哪种应用类别的染料，分别指出各自的应用对象、颜色和牢度，并说明理由。
（1）NaO 3SOHO 2NN N CCONHCOHCH 3（2）NN N C CC NCH 3HO SO 3NaO 2SOCH 3H 3CH 3C（3）（4）NHCONHOHSO 3NaNaO 3SN NN NOH第十章 酸性媒染染料和酸性含媒染料1、试述酸性媒染染料和酸性含媒染料的结构特点和应用性能。
2、酸性媒染染料和1:1型酸性含媒染料结构和染色原理的共同点和区别是什么？它们与酸性染料相比有何优缺点？3、写出下列两种染料与Cr 3+ 分别形成1:1型及1:2型络合物的结构式，指明反应前后颜色变化情况，并说明理由。
N=NC CC N N CH 3HOOH SO 3NaNNCOOHCOOHOHHO第十一章 活性染料1、什么是活性染料？与其它染料有什么区别？2、活性染料由哪几部分组成？它的每一组成部分各起何作用？3、活性染料的活性基有哪几种主要类型？写出常用国产染料的型号和结构通式。
4、活性染料的性能指标有哪些？5、试述一氯均三嗪型（MCT ）和乙烯砜型（VS ）活性染料与纤维素纤维反应的机理，以反应式表示。
6、如何提高活性染料的反应性又保持其键合稳定性？举例说明。
OHCOONaN NNNHNHN=NSO 3NaH 2NSO 3NaOONH NH直接耐晒绿 5GLL （C. I. 14155）7、活性染料活泼性的高低如何表示？影响卤代杂环类活性染料活泼性的主要因素是什么？试举例说明。
8、试举例说明均三嗪型活性染料与纤维生成的“染料一纤维”共价键在酸、碱介质中的断键反应过程。
染料结构对“染料一纤维”键的水解稳定性的影响如何？9、β-羟基乙烯砜类型活性染料与纤维生成的“染料一纤维”共价键的酸、碱水解断键的反应过程如何？ 10、简述Lanasol 毛用活性染料与蛋白质纤维的反应机理。
11、写出X 型（DCT ）、K 型（MCT ）、KN 型（VS ）活性染料的结构通式，指出它们与纤维素纤维反应的类型，比较它们的反应性及所形成染料－纤维共价化合物在酸碱条件下的水解稳定性。
12、与棉用活性染料相比，对毛用活性染料的应用性能应有何特殊要求？13、试阐述如下活性染料的活性基团结构与染料染色性能的关系；并从染料结构讨论提高染料固色率的途径。
N N NYNHD SX R式中：X 为 －F 、－Cl 、－SO 2CH 3；Y 为 －O －、－NH －；R 为 －SO 3Na 、－CH 314、简述活性染料常规染色过程。
写出下列染料在染色中涉及的化学反应（或反应机理）及影响因素。
OO NH 2NHSO 2CH 2CH 2OSO 3NaSO 3NaSO 3Na N NNaO 3SSO 3NaOH NHNN N ClNH15、下列活性染料属于哪一类国产活性染料？具有哪些结构特征和应用特性？试以反应方程式写出染料与纤维素纤维的反应机理，并试述染料－纤维共价键的水解稳定性。
SO 3Na N N NaO 3SSO 3Na OHNHN NN Cl NHSO 2CH 2CH 2OSO 3Na第十二章 分散染料1、什么是分散染料？有何特点？2、分散染料有哪些结构类型？3、按应用性能分散染料可分为哪些类型？4、写出单偶氮型、双偶氮型分散染料的结构通式，并举例。
5、蒽醌型分散染料按结构可分为哪四类？6、比较下列染料颜色深浅、升华牢度、日晒牢度高低，并说明理由。
N=NN(C 2H 5)2N=NN(C 2H 5)2N=N N(C 2H 5)2N=NN(C 2H 5)2ClCNCH 3NO 2O 2NO 2N O 2NO 2N(1)(2)(3)(4)7、下列五种染料：O 2NN=N N(C 2H 5)2NO 2NHCOCH 3O 2NN=NN(C 2H 5)2ClNHCOCH 3O 2NN=NN(C 2H 5)2CNNHCOCH 3O 2NN=NN(C 2H 4CN)2ClNHCOCH 3O 2NN=NNNHCOCH 3C 2H 5C 2H 4CNCl⑴⑵⑶⑷⑸1）比较它们的颜色深浅，并说明理由。