酸性染料

上以离子状态分散；对羊毛的亲合力较低，
酸性染料在羊毛、蚕丝和 锦纶上染色性能的对比
匀染性 蚕丝 锦纶 比较好 差 湿处理牢度 逊于羊毛 较好
在生产中，强酸性浴染色的酸性染料主要用来 染羊毛，而弱酸性浴和中性浴染色的酸性染料， 除了染羊毛，还用于蚕丝和锦纶的染色。
第二节 酸性染料的化学结构分类
偶氮类 蒽醌类
但是，当脂肪链过长时，将导致耐光牢度的降低。
染料分子结构与耐光性能
由R-盐作为偶合组分与苯胺取代衍生物的重氮盐 偶合得到的酸性染料类，其耐光牢度以偶氮基邻位具
有取代基的染料最佳。
HO N N X SO3Na SO3Na
X可以为－OH、－OCH3, －SO3H及－Cl等
染料分子结构与耐光性能
NaO3S H 5C 2 氧化 PbO2 NaO3S SO3 N CH2 C N CH2 C 2H 5 H 5C 2 N CH2 CHO C2 H5 N CH2 SO3 缩合
其他类酸性染料
氧蒽类酸性染料
OH OH HO OH HO O C O C O 200℃ OH HO OH H 2O C O C O CH3 Cl PCl5 C O C O ZnCl2,CuO O Cl NH2 2 C O C O HO O OH
在染料分子中引入某些特殊基团，使染料分子结 构的稳定性提高，或者是影响染料分子在染色纤维中
的物理状态，进而提高其耐光牢度。
在实际应用中更多的是把脂肪族碳链引入到
酸性染料分子中，不仅对染料的耐光牢度有所 提高，而且亦可改进湿处理性能。测定的结果 表明，随着引入脂肪碳链长度的增加，其耐光 牢度提高，通常C4~C8为佳，如果引入更长的脂 肪链如C16，则耐光牢度降低。
合组分偶合可制得一系列 红色染料。如酸性红AV
双偶氮类酸性染料
双偶氮酸性染料的合成途径主要由以下三种：
a
b
• A1→Z←A2
A1=A2 或 A1≠A2
• A→M→E
•E1←D→E2 E1=E2或E1≠E2
c
双偶氮类酸性染料
A1→Z←A2
由具有两个偶合位置的偶合组分（Z
组分）和两个相同或不同的重氮组分
溶解度和亲水性能，而且又增加了染料分子与蛋白质纤维分子间的
引力，明显地提高染料湿处理牢度。
染料分子结构与湿处理牢度
例如用不同碳链的对烷基苯胺作重氮组分，与H酸酰化产物
合成的酸性染料，随碳链长度、相对分子质量的增加，耐
皂洗牢度提高：
R N N SO3Na OH NHCOC3H7
NaO3S
耐洗牢度（级） R 40℃ 100℃
这类染料主要为蓝、黑色，它们的湿牢度和日
晒牢度较好，但匀染性较差，多属弱酸性浴和中 性浴染色的酸性染料。
双偶氮类酸性染料
E1←D→E2
合成途径是由二氨基芳烃的两个伯氨基 重氮化后（D组分）与两分子相同或不相 同的偶合组分（E1 及E2组分）偶合，制 成双偶氮染料。
OH N N NaO3S SO3Na N N OH
分类
特点：分子结构较简单，磺酸基所占比例
高；在水中溶解度较高，常温染液中基本
依据对羊毛的染色性能
强酸性浴 特点：分子结构稍复杂，磺酸基所占比例 染色需在强酸浴中进行 (pH＝2.5－4)。 特点：分子结构更复杂，磺酸基所占比例更 相对地较低，溶解度稍差，在常温染液中 优缺点：湿处理牢度较差，日晒牢度较好， 低，疏水性部分增加，溶解度更差，在常温 基本上以胶体分散状态存在，对羊毛纤维 色泽鲜艳，匀染性良好。 染浴中主要以胶体状态存在，对羊毛的亲合 弱酸性 的亲合力较高，染色在弱酸浴中进行(pH＝ 中性浴 力更高，染色需在中性浴中进行(pH＝6～7)。 浴 4～5)。 优缺点：匀染性较差，色泽不够鲜艳，但湿 优缺点：湿处理牢度较好，匀染性稍差。 处理牢度好。
染料分子结构与耐光性能
氨基蒽醌磺酸衍生的酸性及弱酸性染料染羊毛 的耐光牢度均较好
①当在氨基的邻位引入磺酸基、甲基或其他取代基团，降低了
蒽醌1-位的氨基对光氧化作用的活泼性，提高其耐光稳定性。
O NH2 SO3Na
O
NH
N
CH3 COCH3
酸性蓝BR，LF5～6
②如果在蒽醌类酸性染料分子中引入脂肪族碳链时，则以C8~C12为
酸性染料更为明显，由于染料与纤维之间的范德华引力较
大，影响染料分子在纤维内的移染性能，因此匀染性差， 如下列染料：
染料分子结构与匀染性能
为解决上述矛盾，通常是使分子量增加到一定程度，可用 芳环或环烷烃代替脂肪链，同时引入极性较强的基团，如取代 的磺酰氨基，酯基，以赋于染料一定的亲水性能，在增加与纤
宜，否则耐光牢度也会降低。
③蒽醌分子中N-烷基取代的染料耐光牢度比较低，烷氨基蒽醌染料
易发生光化降解反应。当烷氨基被芳胺基取代时，耐光牢度提高。
染料分子结构与耐光性能
对于三芳甲烷类酸性染料
①在分子中引入适当数目的磺酸基外； ②通过在三芳甲烷分子结构中心碳原子的邻位导入某些特定
的取代基团，如－Cl，－CH3及－SO3H基。
O2N NO2 NH SO3Na NH
其中酸性橙E日晒牢度较好，其结构式为：
染料分子结构与耐光性能
分子中氨基酰化均能提高酸性染料在羊毛上
的耐光坚牢度
N N NaO3S
R H－ CH3CO－
OH
NHR
SO3Na
耐光牢度，级 2~3 5 6 3~4
CH3（CH2）6 CO－ CH3（CH2）14 CO－
维结合能力的同时，还可以具有较好的匀染性，如染料弱酸性
黄5G：
H3C SO2O N N C C C N N SO3Na CH3
弱酸性黄5G 匀染性：4~5级 耐洗牢度：4~5级 耐缩绒牢度：2~3级
HO
Cl
第四节 酸性染料的发展趋势
发展现有 • 染料新剂型包括液态、低粉尘、易溶于水、对溶液稳定 染料的新 剂型 及高浓度的粒状和粉状等。 开发含杂 环基团的 • 含氮、硫等杂环结构的染料，具有相当高的摩尔消光系 新型酸性 数、高的染色强度、更鲜艳的颜色及优良的染色性能。 染料
第九章 酸性染料
• 引言
• 酸性染料的化学结构分类
• 酸性染料结构与应用性能的关系 • 酸性染料的发展趋势
第一节 引言
什么是酸性染料
传统的酸性染料是指含有酸性基团的水溶
性染料，而且所含酸性基团绝大多数是以磺 酸钠盐形式存在于染料分子上，仅有个别品 种是以羧酸钠盐形式存在。 早期的这类染料都是在酸性条件下染色，
HN CH3
O C
NH H 3C COOH
SO3-
其他类酸性染料
对氮蒽类酸性染料
对氮蒽类酸性染料的母体化合物是二苯并吡
CH3 N N CH3 Cl NH NH2
嗪或吩嗪。这类染料的品种不多，以紫色、 蓝色为主。历史上最早生产的染料品种苯胺 紫就是N-苯基对氨类衍生物：
CH3
硝基酸性染料
硝基染料具有比较简单的化学结构，通 常也只有1-3个芳环，染料色谱范围主要 是黄色、橙色和棕色。由于这类染料牢 度很低，所以只有少数品种还在使用。
这些基团的存在，产生了空间效应，使三个苯环不处于同一个平面， 降低了中心碳原子的反应活性，增加染料分子的光化学稳定性，提
高染料在纤维上的耐光牢度。
如酸性紫4BNS的耐光牢度只有1级，而引入取代基的染料酸性艳绿 B耐光牢度可提高至2～3级
H5C2 N CH2 NaO3S C
NaO3S H 5C 2 CH2 C2H5
故通称酸性染料。
特点及染色对象
酸性染料的特点
色谱齐全，色泽鲜艳；结构上大多是芳香族磺酸基钠
盐，其发色团结构偶氮和蒽醌占有很大比重。 染色对象 主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染色 和印花，也可用于皮革、纸张、化妆品和墨水的着色，少 数用于制食品色素和色淀颜料。由于酸性染料对纤维素纤 维的直接性很低，所以一般不用酸性染料染纤维素纤维。
三芳甲烷类
氧杂蒽类
亚硝基类等
偶氮类酸性染料
多为单偶氮和双偶氮结构
单 偶 氮 类
Hale Waihona Puke Baidu
NaO 3S N N
HO
A
E
HO NaO3S N N
HO NaO3S N N
酸性橙Ⅱ
酸性红AV
以苯胺衍生物为A组分， 以萘系衍生物为E组分， 可制得橙、红一系列染料。 如酸性橙Ⅱ
以萘胺衍生物为 A 组分，
将其重氮化后与萘酚类偶
（组分A1及A2的重氮化合物）偶合，制 成双偶氮染料。它们最常用的偶合组分 是间苯二酚、间苯二胺和H酸。
NaO 3S
Cl N N Cl NH2 OH Cl N N O
OH
N N
N N OH
SO3Na
NaO3S
SO3Na
酸性坚牢绿BBL
酸性棕SRN
双偶氮类酸性染料
A→M→E
这是将一个重氮组分（A组分）先和芳伯胺（M 组分）偶合制成单偶氮染料，再进行重氮化，使 之与另一个偶合组分（E组分）偶合。 苯胺、1-萘胺及其磺酸衍生物是常用的M组分。
酸性大红G
蒽醌类酸性染料
1，4-二氨基蒽醌衍生物类酸性染料
主要有紫、蓝、绿和黑色品种；大多 是从1，4-二羟基蒽醌、1-氨基-4-溴蒽 醌和溴氨酸等中料合成的。
以酸性蓝R的合成为例
O NH2 SO3H Br2 O O NH2 SO3H PhNH2 O NH2 SO3H
O
Br
O
NH
它染羊毛只有中等的湿牢度。如果在苯环上引 入一定的脂肪链，湿牢度就有显著改进。例如酸性 蓝N-GL的湿牢度就比上述染料好。
H
CH3 C4H9 C12H25
1
4 5 5
1
1 2 3
染料分子结构与匀染性能
在染料分子中引入较多的水溶性基团，如磺酸基、 羧酸基，以提高染料在水中的溶解度，加大染料
分子的亲水性，降低染料对纤维的亲和力，可有
效地增加染料的匀染性能。
增加相对分子质量，引入特殊的基团如脂肪族碳链等可以
降低染料亲水性，增加染料对纤维的亲和力，提高其湿处 理牢度，但会影响染料的匀染性。其中尤以含长碳链的弱
杂环蒽醌类酸性染料
1-氨基蒽醌衍生物可以在蒽醌核的1位和9位或 1位和2位上并构氮杂环。
以 酸 性 红 3B 的 合 成 为 例
O CH3 O NHCH3 (CH3CO)2O O C N CH3 NaOH 120℃ O O N CH3 H2 N Cu O Br O NH SO3Na CH3 CH3 发烟硫酸 Br O Br O N CH3
O NH2 SO3Na
O
NH
CH2CH2CH2CH3
氨基-羟基蒽醌酸性染料
品种相对较少，主要是一些紫色、蓝色染料。
在羊毛上有较好的匀染性，日晒牢度也较好
例如酸性宝蓝B，它的结构式如下：
O
SO3H Ca(OH)2
O
OH
20%H2SO4 110~115℃
O
OH SO3H
SO3H SO3H O NO2 O HNO3 H2SO4 HO3S OH O NO2 OH SO3H Na2S 75~80℃ SO Na 3 OH O NH2 OH O NH2 O OH OH SO3Na O
氧蒽类酸性染料是在染料分 子中含有氧蒽（二苯并吡喃）结 构的一类酸性染料。例如含羟基 的荧光黄系列染料便属此类，只 是荧光黄牢度很低，很少用于纺
织物染色。不过将它氯化制成的
氯化荧光黄再和邻-甲基苯胺缩合、 磺化，可制得日晒、水洗牢度都
HN CH3
O C
NH H3 C COOH
ClH2SO4 45℃
较好的紫色酸性染料酸性紫R。
其他类酸性染料
三芳甲烷类酸性染料
色泽鲜艳，具有很强的染色能力，但不耐晒、不耐洗，对酸、碱不稳定， 所以只有少数品种应用于纺织纤维染色。近年来，人们通过在分子中引 入特定的基团以及杂环，使其耐晒牢度有明显的改进，如β-羟乙基、 对甲氧基苯胺基，对甲苯胺基及吲哚等。而为了使染料具有满意的溶解 能力，可以引入若干个N取代的β-羟乙基。 如酸性绿2G是利用苯甲醛与两分子的N-间-磺酸基苄基-N-乙基苯胺缩合、 氧化制得的：
2 5
CN H
C
N CH2 SO3
N
CH2 Cl
N(C2H5)2 SO 3 酸性艳绿B
酸性紫4BNS，1级
，2~3级
染料分子结构与湿处理牢度
染料分子结构决定了对染色纤维结合力的大小， 该结合力越大，亲水性越弱，染着在纤维内部的 染料分子保留在纤维之中，不易向外扩散，则湿
处理牢度越高。
① 增加染料相对分子质量：含有相同磺酸基数的染料分子，其湿处 理牢度将随着染料相对分子质量或分子体积的加大而得到改进。 ② 增加相对分子质量：在染料分子中引入脂肪族烷基、环烷烃及芳 烃等憎水性基团。这些基团的引入不仅可以降低酸性染料在水中的
开发新型 • 近年来各化工厂开发出通用型毛用匀染剂，可以适应各 染色匀染 种毛用酸性染料。 剂 • 环保型匀染剂
第四节 酸性染料的发展趋势
• 弱酸性染料相当大的部分是用于锦纶 地毯和室内装饰物的染色，酸性染料 锦纶专用 酸性染料 根据应用的需要向专用方向发展 的进展 • 重视三原色品种和配套助剂的发展。