精细化学品化学-染料与颜料.ppt

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1、第四章染料与颜料带你进入色彩斑斓的世界~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。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

2、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。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

3、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。4.1染料与颜料的概念染料的分子结构与颜色的关系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、－C

4、O－、－CN等与共轭体系形成π-π共轭，选择吸收移向长波。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。4.1染料与颜料的概念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。4.1染料与颜料的概

5、念染料的分子结构与颜色的关系染料的分类－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4.2染料的分类4.2.1偶氮类染料偶氮染料(azodyes)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。重氮盐的反应1.与芳香族化合物耦合2.重氮基团的离去3.与羟基、卤素的取代反应4.2.1偶氮染料的合成—重氮化反应染料分类－按应

6、用分类（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4.2染料的分类常用的染料中间体：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：4.3酸性染料γ-酸酸性染料：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

7、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。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。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。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

8、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IR4.3酸性染料活性染料：又称反应性染料，是一种在化学结构中带有活性基