《染料和荧光增白剂》PPT课件

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1、第二章染料和荧光增白剂2.1染料2.2有机颜料2.3荧光增白剂7/14/202112.1.1染料的定义和应用途径2.1.2光的物理性质2.1.3染料的发色理论2.1.4染料的分类和命名2.1染料7/14/202122.1.1染料的定义和应用途径定义：染料是能使其他物质获得鲜明而坚牢色泽的有机化合物。现在使用的染料都是人工合成的，又称合成染料。能作为染料使用必须满足的条件是：要能染着指定物质，颜色鲜艳，牢度优良，使用方便，成本低廉，无毒性。应用途径：染色、着色、涂色。2.1染料7/14/202132.1.2

2、光的物理性质λmax是最大吸收的波长，λmax可以说明染料的基本颜色。反射光波长越长，颜色较浅，黄、橙、红色为浅色；绿、青、紫的波长较短，为深色2.1染料7/14/20214当λmax增大，反射光波长减小，染料色调较深。当λmax减短，反射光波长增大，染料色调变浅。颜色的纯度和染料吸收可见光的范围有关，光吸收接近于某一种波长，颜色的纯度较高。染料吸收可见光后，没有被吸收而被反射出来的反射光量表现为染料亮度，反射光越多，光度越大。2.1染料7/14/202151发色团与助色团学说2醌构理论3近代发色理论4偶

3、氮染料的发色5蒽醌染料的发色2.1.3染料的发色理论2.1染料7/14/202161发色团与助色团学说在1876年Witt首先提出了发色团和助色团学说，认为有机化合物的颜色与某些不饱和基团的存在有关，这些不饱和基团称为发色团，如-CH=CH-，-C=O，-N=O，-N=N-等。增加共轭双键会是颜色加深，羰基也会增加颜色。同时当发色体引入其他一些基团，也使得发色体颜色加深，这些就是助色团，如氨基、羰基和它们的取代基。2.1.3染料的发色理论2.1染料7/14/202172.1.3染料的发色理论2醌构理论随着

4、Witt理论学说的提出，又有醌构理论出现，它认为分子中由于醌构的存在而产生颜色，如对苯醌，可以解释芳甲烷染料和醌亚胺染料的颜色时，得到应用。2.1染料7/14/202182.1染料2.1.3染料的发色理论3近代发色理论根据量子化学分子轨道理论，分子轨道可以用原子轨道的线性组合表示。但碳原子数为偶数的共轭体系中，可分为能级较低的成键分子轨道和能级较高的反键分子轨道。7/14/20219近年来用分子轨道理论来研究有机化合物颜色和分子结构之间的关系，即有机化学电子理论。认为原子间键的性质、电子流动性和激化能的关

5、系、分子结构和颜色的关系存在某些规律。从能级跃迁的角度来讲，物体的颜色，主要是物质中电子在可见光作用下，π电子发生能级跃迁的结果。2.1染料2.1.3染料的发色理论3近代发色理论7/14/2021102.1.3染料的发色理论4偶氮染料的发色偶氮染料的发色的影响因素：共轭双键系统取代基及其强弱的影响取代基数目和位置的影响分子的平面结构成金属络合物的影响杂环取代的影响2.1染料7/14/202111偶氮染料的发色的影响因素：(1)共轭双键系统2.1染料分子结构中萘环代替苯环或偶氮基个数增加，颜色加深。共轭双键

6、长度越长，激化能降低，最高吸收波长向长波方向移动，导致颜色加深。7/14/202112共轭系统中引入取代基，如氨基、羟基等。基团的孤对电子与共轭系统中的π-电子相互作用减低了分子激化能，使颜色加深；而一些吸电子基如硝基、羰基等在共轭系统中吸取电子，也会加深染料分子的颜色。2.1染料偶氮染料的发色的影响因素：(2)取代基及其强弱的影响7/14/202113偶氮染料的发色的影响因素:(3)取代基数目和位置的影响2.1染料在偶氮染料分子中，在重氮组分上引入吸电子数目越多，在偶合组分上引入给电子基数目越多，分子的

7、极性越强，染料的最大吸收波长向长波方向移动越多。重氮组分产生深色效应的最佳位置在偶氮基的邻、对位，而偶合组分上产生深色效应的位置是偶氮基的2，5位。7/14/202114偶氮染料的发色的影响因素:(4)分子的平面结构2.1染料当分子内共轭双键的全部组成部分处在同一平面上时，π-电子的叠合程度最大，平面结构受到破坏，π-电子的叠合降低，颜色变浅。7/14/202115在络合金属染料分子中，染料的颜色随金属原子的不同而呈不同色泽，配位键由参与共轭的孤对电子构成，络合物颜色加深。偶氮染料的发色的影响因素:(5)

8、成金属络合物的影响2.1染料7/14/202116偶氮染料的发色的影响因素:(6)杂环取代的影响2.1染料7/14/202117在蒽醌分子中引入吸电子基，对分子的发色影响比较小，而当引入给电子基时，对发色的影响比较大，它的颜色很深的羟基和氨基衍生物，是比较有价值的商品，尤其是绿色和蓝色染料，有其他染料不及的坚牢度。2.1.3染料的发色理论5蒽醌染料的发色2.1染料7/14/2021182.1.3染料的发色理论5蒽醌染料的发色它