精细化学品化学染料与颜料

优点：可提高酸性染料的耐晒及耐湿牢度 缺点：染色手续较复杂、色光较暗、织物会发生变色 2）金属络合染料：与酸性媒介染料相似，不同的是在染料制备时即制成染料的金属络合物，使用方便。
4.3 酸性染料
如：直接铜蓝IR
OH
H3CO
NN
OCH3
OH
NN
SO3Na H2O
Cu
CH3
O
O
NN
H2O
H3C
Cu
O
NN
• 色酚AS系列： • 这是一类2-羟基萘-3-甲酰苯（萘）胺类化合物，是一类重要的偶合剂，品种较多，该类色酚与
D NH X3
N
X1
N
X2
D NH Cl
N N
SO2CH3
CH3
4.4 活性染料—活性溴
α-溴代丙烯酰胺
结构通式：
D NH CO C CH2 D
特点：反应性高，固色率高，色泽鲜艳；
用于蛋白质纤维染色 Br
耐晒、湿处理牢度好，耐水解稳定性好
NH
CO CH Br
CH2 Br
4.4 活性染料—活性氯
特点： （1）反应性低 在取代基相同的条件下，嘧啶型比均三嗪型染料的反应性低；二氯嘧啶型及三氯嘧啶型比K型染
新转为不溶性的还原染料而固着在纤维上。 应用：棉纤维等。
4.6 还原染料 还原染料的染色过程包括还原和氧化两个化学反应，其染色过程如下：
O
OH
ONa
O
[H]
NaOH
[O]
O 还原染料 （不溶于水）
OH 隐色酸 （不溶于水）
ONa
O
隐色体钠盐
还原染料
（溶于水，上染纤维） （固着在纤维上）
4.6 还原染料
• 重氮盐的反应 • 1. 与芳香族化合物耦合
• 2. 重氮基团的离去
慢
快
•
3. 与A r 羟N 基N 、卤+ 素的取代O 反应 A rN N H
O A rN N - H
O
A rN N +
慢
快
N H 2 A rN N H
N H 2 A rN N - H
N H 2
4.2 染料的分类
（1）酸性染料 （2）中性染料 （3）阳离子染料 （4）活性染料 （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
2. 取代基的影响：共轭系统中引入－NH2、－NR2、－OH、－OR等给电子基团时，其孤对电子与共轭 系统的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；引入吸电子基团如－NO2、－CO － 、－CN等与共轭体系形成π-π共轭 ，选择吸收移向长波。
NN 黄 色
N H 2 O 2 N
N N 红 色
N
Cl
4.4 活性染料—活性氯
（2）一氯均三嗪型活性染料（K型） 结构通式：
N
R：－NH2、－NHCH3、－DNHAr、－NNH(CH3)Ar、－OR等。
R
特点：反应性弱，适于高温(90℃以上)染色，可在碱性较强的条件下与纤维反应，又称热固型活性染料，
染料不易水解，贮存稳定性较好。
N
N
Cl
4.4 活性染料-—活性氯
OH
O 棕色
O 紫色
Al1/3 OO
OH
O 红色
4.2 染料的分类
染料的分类－按结构分类
（1）偶氮染料 （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
料的反应性还低。在嘧啶环上引入吸电子基，染料的反应性提高。 （2）稳定性高，不易水解，适合高温染色
4.4 活性染料—活性氯
(5) 喹噁啉活性基
结构通式：
D NHCO
特点：反应性比K型染料强
N
Cl
N
Cl
4.4 活性染料—乙烯砜型
乙烯砜活性基 (-SO2-CH=CH2)
反应通式： D-SO2-CH2CH2-OSO2Na→ D-SO2-CH=CH2 特点： （1）反应性介于X型和K型之间，染色温度50～70℃，在弱碱性条件下固色； （2）共价键的耐酸稳定性较好，耐碱的水解稳定性差； （3）染料溶解性好，色泽鲜艳。
（3）一氟均三嗪型活性染料 结构通式：
N
D NH
R
特点和：高反固应色性率介。于X型和K型染料之间（X型>FN型>K型），N适于在40～60℃染色，具有高反应性
F
4.4 活性染料—活性氯
(4) 卤代嘧啶活性基 三氯嘧啶型 二氯一氟嘧啶型 （X1=X2=Cl，X3＝F） 二氟一氯嘧啶型 （X1=X2=F，X3＝Cl） 一氯嘧啶型
精细化学品化学染料与颜料
物质的颜色
人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围400~760nm。当一束白光照射到某物体时，若光全部透过，则 是无色的；若光全部被反射，则是白色的；若光全部被吸收，则是黑色的。当物体吸收某一波段的光时， 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。
4.1 染料与颜料的概念
4.4 活性染料—乙烯砜型 活性染料的水解反应
D •• N H 染 碱料 性的 增反 强应 ，N 性 染越 料C δ 强 水＋ ， 解越 程X 易度＋ 水 提解 高H 。 。2 O
D N H CO H + H X
N
• 活性染料水解后，失去与纤维的反应能力。
• 染色时，应兼顾染wenku.baidu.com固色速率的提高和降低染料的水解。
染料的分子结构与颜色的关系 4. 形成金属络合物：金属离子与染料分子络合时，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电子离域增强，选择吸 收移向长波。 同一染料与不同金属离子的络合物具有不同的颜色。
Cr1/3 OO
OH
Fe1/3 OO
染料的分子结构与颜色的关系
1. 共轭双键长度的影响：共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收光的波长 移向长波。
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
4.1 染料与颜料的概念
染料的分子结构与颜色的关系
4.5 分散染料
分散染料：分子中不含有水溶性基团的非离子染料 用分散剂将染料分散成极细颗粒而进行染色。
分类：按应用功能分为高温型、中温型、低温型； 按结构分为偶氮性、蒽醌型两种。
应用：用于涤纶、棉纶等合成纤维染色. 特点：产品色泽艳丽、耐洗牢度优良。
分散红玉S-2GFL
4.6 还原染料
还原染料：含有两个或两个以上共轭羰基的多环芳香族化合物。还原染料本身不能直接溶于水， 必须先在碱性溶液中用强还原剂如连二亚硫酸钠（俗称保险粉Na2S2O4）还原成隐色体钠盐， 才能溶于水。染色时，隐色体钠盐上染纤维，然后经过氧化，重
4.3 酸性染料
2）蒽醌型 合成：二羟基蒽醌磺化、硝化、中和、硫化钠还原。
NH2 O OH SO3Na
NaO3S OH O NH2
酸性蓝 R
O NH2
NH2 O
SO3Na NaO3S
O HN
CH3 C CH3
弱酸蓝 GL
NH O
4.3 酸性染料
4.3.3 酸性媒介染料与金属络合染料 1）酸性媒介染料：酸性染料染色后用金属媒染剂 （如铬或铜盐）处理，在纤维上生成络合物。
染料分类－按应用分类
4.3 酸性染料
常用的染料中间体：
1.J-酸：2-氨基-5-羟基-7-萘磺酸
2.γ-酸：1-羟基-7-氨基-3-萘磺酸
3.H-酸：1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸
γ-酸
4. 2,3-酸：2-羟基-3-萘磺酸
5.T-酸：1-萘胺-3,6,8-三磺酸
6.猩红酸：
H3O S
NHCONH
蒽醌类还原染料
O O NH C
O NH C O
还原红 5GK
O Cl
O HN
NH O
Cl
O 还原蓝 BC
H O NH
NN O
H HN O
O
O
还原红F3B（C. I. 还原红31）
O
N
O
H
OO
还原黄FFRK(C. I. 还原黄28)
4.7 冰染染料
冰染染料：是由重氮组分的重氮盐和偶合组分在纤维上形成的不溶性偶氮染料。偶合组分称为色 酚；重氮组分称为色基。染色时，一般先使纤维吸收偶合组分（色酚），此过程称为打底； 然后与重氮组分（色基）偶合，在纤维上形成染料，此过程称为显色。由于色基的重氮化及 显色过程均需加冰冷却，所以称为冰染染料。
4.2.1 偶氮类染料
• 偶氮染料(azo dyes)是纺织业中应用最广泛的一类合成染料，也用于油漆、塑料、橡胶等的 着色。在特殊条件下，分解产生20多种致癌芳香胺。
4.2.1 偶氮染料的合成—重氮化反应
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
4.1 染料与颜料的概念
·无机颜料通常耐光、耐热、耐溶剂、耐化学腐蚀和耐升华等方面的性能优良，主要品种有钛白、 铁红、铬黄、群青、炭黑、硫酸钡等。
·有机颜料的耐光、耐热、耐溶剂性虽比不上无机颜料，但它具有着色力强、色谱丰富、色彩鲜 艳、耐酸碱性好、密度小等优点，尤其是现代高级颜料品种各项性能上大大提高，应用范围 日益扩大。
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。 染料主要以有机分子为主，无机物染料 K[Fe(II)(CN)6Fe(III)] 普鲁士蓝
到目前为止，不同结构的色酚和色基的商品品种已各有50多种。我国冰染染料的产量目前几乎占 世界总产量的1/3，为产量最大国。这类染料主要用于棉织物的染色和印花，可以得到浓艳的 黄、橙、红、蓝、紫、酱红、棕、黑等色泽，其中以大红、紫酱、蓝色等的浓色见长。
4.7 冰染染料
• 色酚分子结构中不含磺酸基或羧基等水溶性基团，但可溶于碱性水介质中。色酚种类主要有三 类：
2. 乙烯砜型活性染料 活性基：(β-羟乙砜基苯胺） 活性金黄KN-G
3. 复合型
4.4 活性染料—活性氯
（1）二氯均三嗪型活性染料（X型） 结构通式：
N
D NH
Cl
特点：反应性强，适于低温(25～45℃)染色，可在碱性较弱的条件下与纤维反应，又称普通型或冷染型
活性染料，但容易水解，固色率和稳定性差N。
4.4 活性染料
结构通式：S－D－B－R S：水溶性基团，如－SO3Na； D：染料母体，决定染料的颜色、鲜艳度、牢度及直接性； B：连接基，一般为－NH－； R：活性基团，决定染料的反应性、固色率、耐水解稳定性、贮存稳定性等性能。
4.4 活性染料
几种主要类型的活性染料 1. 活性氯 (活性基：三聚氯氰等) 活性艳红合成。 氯的活性和什么有关？
N H 2
4.1 染料与颜料的概念
染料的分子结构与颜色的关系 3. 分子的平面结构的影响：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
CH3
O NH
CH3
绿色
H3C O NH
H3C H3C O NH 蓝色 H3C
CH3 CH3
4.1 染料与颜料的概念
4.3.1 强酸性染料 4.3.2 弱酸性染料 1）偶氮型 合成：氨基磺酸钠重氮化，再与羟基磺酸钠偶合。
对十二烷基苯胺重氮化，H-酸乙酰化，最后偶合。
OH NN
SO3Na
SO3Na 酸性红 B（C.I. 14720）
C12H25
OH NHCOCH3 NN
NaO3S
SO3Na
弱酸性桃红 BS（C.I. 18073）
S3 O H
OH
OH
4.3 酸性染料
酸性染料：是一类在酸性染浴中进行染色的染料。其结构特点是至少含有一个以上的水溶性基团， 通常是磺酸基或羟基，其化学结构以偶氮型和蒽醌型染料占大多数。
主要应用：羊毛、蚕丝、皮革、纸张的染色。 结合力：酸性染料分子与羊毛中的氨基以离子键、范德华力结合。
4.3 酸性染料
SO3Na O
CuSO4 HAc
SO3Na
直接铜蓝IR
SO3Na
4.4 活性染料
活性染料：又称反应性染料，是一种在化学结构中带有活性基团的水溶性染料。染色时，活性基团与纤 维上的羟基或胺基等发生反应形成共价键。 (1) 染色牢度尤其是水洗牢度高 (2) 色泽鲜艳度、光亮度好 (3) 生产成本比较低 (4) 色谱齐全，一般不要其它染料配套应用 应用：棉、麻、丝绸、羊毛等纤维及混纺织物 某些染料耐酸、耐碱稳定性较差，有些染料耐氯漂牢度较差
4.1 染料与颜料的概念
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。
Fe2O3 红色颜料 TiO2 最白的颜料 SnS2 金色颜料 染料和颜料的显色原理是什么？
4.1 染料与颜料的概念