染料化学名词解释.doc

一、名词解释1.补色：两种不同颜色的光混合起来成为白光，这两种光的颜色称为补色。2.吸收带：有机有色物质对光的吸收有一宽的区域，形成一个吸收峰，称为吸收谱带，简称吸收带。（波长最长的吸收带称为第一吸收带）3.深色效应（红移）：由于某些原因引起物体吸收光的波长向长波方向位移的现象，又称深色效应。4.浅色效应（蓝移或紫移）：物体的吸收光波长向短波方向位移的现象，又称浅色效应。5.浓色效应：引起某一波带吸收强度（）增加的效应。6.淡色效应：引起某一波带吸收强度（）减小的效应。7.发色团：有色物质有颜色的原因是其分子结构中带有一些不饱和基团。这些基团称为发色团。如：-N=N-、C=C 、-N=O、-NO2、C=O等。（发色体：含有发色团的分子共轭体系称为发色体。）助色团：物体要有颜色，分子中除了发色团外，往往还要有一些助色团。一些供电子基团，常含有未共用的电子对。如-NH2，-OH，-NHR等。8.跃迁：当分子的运动状态发生变化时，能级也随之发生变化。这种运动状态的变化叫做跃迁，电子运动状态的变化称为电子跃迁。允许跃迁和禁阻跃迁：常把吸收强度较大的电子跃迁称为允许跃迁，吸收强度较小的跃迁称为禁阻跃迁。一般分子的max数值范围在10105之间。对于电子的跃迁来说，通常将max103的跃迁称为允许跃迁。9.协同作用：如果在一个共轭体系中同时引入供、吸电子基，分子中形成供吸电子体系，会造成更明显的深色效应，这种作用称为协同作用。（供电子一边供电子能力加强，吸电子一边吸电子能力加强，深色效应加强。）10.位阻效应：若引入的基团由于立体阻碍，而妨碍它们处于同一平面，会使吸收带发生位移，同时吸收带强度降低，这种现象称为位阻效应。11.星标位置与非星标位置：由于氮原子的电负性比碳原子高，因此正电荷间隔而均匀地分布在整个共轭体系中。从氮原子开始隔一个原子打星标，可以把共轭体系中的碳原子分为星标和非星标两类。星标位置的电子云密度较高，非星标位置则较低。杜瓦规则：（1）、非星标位置：由于基态时电子云密度较低，第一激发态相对较高，当介入供电子基团时，基态能级下降（或升高较少），激发态的能级升高（或升高较多），从而引起激发能增大，造成浅色效应，接入吸电子基团时，则产生深色效应。（2）、星标位置：与非星标位置相反，基态时电子云密度较高，第一激发态相对较低，当接入供电子基团时产生深色效应，接入吸电子基团时产生浅色效应。（3）、接入能延长共轭体系的中性不饱和基团，无论是在星标还是非星标位置，都可以产生深色效应。12.跃迁偶极距：在电子跃迁的过程中，电子从HOMO轨道跃迁到LUMO轨道时，由于电子云会发生重新分布，因而产生了一个瞬时偶极矩，这个瞬时偶极矩称为跃迁偶极矩，简称跃迁矩，用M表示。13.选律：要发生允许跃迁需要一定条件，这些条件称为选律 。对称选律：电子在两个对称性相同的分子轨道之间跃迁时，跃迁偶极矩的绝对值很小，跃迁是禁阻的；在两个对称性相反的轨道之间跃迁时，跃迁偶极矩的绝对值很大，跃迁是允许的。自选选律：在没有外磁场的条件下，伴有态数改变的跃迁是禁阻的，态数不变的跃迁才是允许的。空间禁阻：相互交叠很少或不交叠的两轨道之间的跃迁是禁阻跃迁。n*跃迁是禁阻的。14.Frank-Condon原理：电子跃迁的时间非常短暂（1015 s），比分子内原子核振动往复一次的时间（10-13 s）短的多。即在电子跃迁的过程中，原子核之间的距离是来不及改变的。 二、合成题1.H酸的合成2.酸的合成3.J酸的合成4.2S酸的合成（书P54）5.NW酸的合成（书P54）6.苯系中间体合成（4种书P48至P50）和蒽醌系中间体合成（3种书P57至P59）三、写出下列分子的结构式吖啶 呫（呫吨） 噻吨吖嗪 噁嗪 噻嗪 噻吩 吩噻嗪酮 噻蒽（黄、橙、红） （黑、蓝、绿） （红、棕） 酞菁 （Me=Cu，Ni，Co，Fe）四、简答题1.染料在结构和应用上分别分为哪几类？按结构分类：按应用分类：水溶性染料：酸性染料、酸性媒介染料、酸性络合染料、中性染料、直接染料、活性染料、阳离子染料；非水溶性染料：分散染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、缩聚染料。2.请说出酸性染料的结构特点并写出按结构和应用的分类。酸性染料是一类结构上带有酸性基团的水溶性染料，在发展的初期主要在酸性条件下染色，故习惯上称之为酸性染料。在上染过程中静电引力的结合起着重要的作用，染料结构比较简单，染料分子中缺乏较长的共轭双键系统，分子芳环共平面性或线型特征不强。 品种很多，具有色谱齐全、色泽鲜艳。按结构分类：偶氮型：单、双偶氮染料，以浅色为主（黄、橙、红、紫、蓝），品种数量占大多数；蒽醌型：单蒽醌为主，主要为深色（紫、蓝、绿）品种占第二位，日晒牢度最好；三芳甲烷型：色泽鲜艳、强度大，以紫、蓝、绿为主，日晒牢度最差。按应用分类：酸性染料按应用性能的不同，可分为强酸性浴染色、弱酸性浴染色和中性浴染色的酸性染料三种类型。3.从结构上怎样区分强酸性染料、弱酸性染料和中性染料，并说明它们在性质上的不同。1、强酸性浴染色的酸性染料：强酸性浴染色的酸性染料简称强酸性染料，也称匀染性酸性染料。染料结构简单，分子量小，分子中磺酸基所占比例大，亲水性强，疏水性弱，水溶性好。对羊毛等纤维的亲和力低，移染性好，匀染性很好，需在强酸性浴中染色才能获得很高的上染率，色泽鲜艳。适用于染淡中色，主要用于羊毛染色，不适合用于湿处理牢度要求较高的纺织品的染色。2、弱酸性浴染色的酸性染料：弱酸性浴染色的酸性染料也称半耐缩绒性酸性染料和半匀染性酸性染料。染料结构稍复杂，分子量中等，分子中磺酸基所占比例相对较小，亲水性、在水溶液中的聚集度和溶解度中等；对纤维的亲和力较高，移染性和匀染性稍差，湿处理牢度较好，染色常在弱酸性浴中进行；染色性能介于匀染性酸性染料和耐缩绒性酸性染料之间。 3、中性浴染色的酸性染料：中性浴染色的酸性染料也称耐缩绒性酸性染料，属于非匀染性酸性染料。染料结构复杂，分子量大，分子中磺酸基所占比例小，疏水性部分比例大，水溶性不好；对羊毛等纤维的亲和力高，移染性和匀染性差，常在近中性浴中染色，色泽不够鲜艳，熨烫和湿处理牢度好。染色毛制品经得起洗呢和缩呢处理，对湿处理牢度要求高的纺织品可采用这类染料染色。 4.请说出直接染料的结构特点，直接染料的应用类型又有哪些？并说出它们的特点。直接染料的结构特点：（1）、染料有较长的共轭体系，相对分子量较大，色散力、诱导力较大。（2）、染料为双偶氮结构，偶氮基反式连接，分子呈一个方向延伸的直线型结构，共平面性好，与纤维素线型大分子结合的范氏力较大。 （3）、染料分子中含有两个NH2，可形成氢键，并且两个氨基之间的距离为1.08nm，接近于一个纤维素双糖的间隔，有利于氢键的形成。 （4）、分子中含有两个SO3Na，使染料有足够的水溶性，并可以单分子状态上染纤维。 直接染料的应用类型有1.普通直接染料：普通直接染料是指符合直接染料的结构特点，分子结构中具有磺酸基或羧酸基等水溶性基团，对纤维素纤维具有较大亲和力，能在中性介质中直接上染纤维素纤维的直接染料。染料结构以双偶氮及多偶氮染料为主，并以联苯胺及其衍生物类占多数。普通直接染料染色牢度较差，一般采用阳离子固色剂处理，可以提高染色织物的湿处理牢度。 2.直接耐晒染料：将耐光牢度较大（大于4级）的直接染料称为直接耐晒染料。二苯乙烯、苯基尿素结构、三聚氰酰、某些共轭连贯型染料，含噻唑、二噁嗪、吡唑啉酮等杂环结构的染料具有较好耐光牢度，被作为直接耐晒染料。铜络染料具有较高的耐光牢度，也常作为直接耐晒染料。3.直接混纺染料：直接混纺染料是专门为涤纶和棉纤维等纤维素纤维的混纺织物一浴一步法染色而开发的一类新型的直接染料。4.直接交联染料：直接交联染料又称为直接反应性染料，是一类与反应性固色剂配套使用的直接染料。5.何谓直接性，说明直接性的表示方法。直接性是指染料自染液上染纤维的能力。它来源于染料分子和纤维大分子之间的相互作用力。 表示方法：直接性的概念较为含糊，没有明确的数据。用于表示染料上染纤维的性能或染料与纤维分子之间作用力的大小。一般用染料上染纤维达到平衡时的上染百分率来衡量。上染百分率常被用于衡量染料的上染能力。上染百分率大，直接性高，染料与纤维结合力强；上染百分率小，直接性低，染料与纤维结合力弱。上染百分率也没有确切定量的概念，上染百分率不但与染料和纤维的种类有关，也和染料用量、温度、浴比、助剂种类及用量、上染时间等染色条件有关。采用上染百分率来比较染料的直接性时，一般在相同条件下进行比较。 6.总结直接染料分子结构与直接性、耐光牢度的关系。直接性：直接染料是靠范德华力、氢键与纤维素结合的。从染料结构看，若染料分子呈直线型的，构成染料分子的芳环成同平面的，增加染料分子与纤维素两者之间的接触面积，使相互更易吸引，有利于染料分子中的极性基与纤维素中的羟基形成氢键，则直接性大。1、染料分子的线型（1）、偶氮基以反式相连接，可保证线型结构。（2）、合成过程中，中间起连接作用的芳环（D、Z、M）必须保证偶氮基以对位相连。增加偶氮基数目。（3）、延长共轭链长度可提高染料直接性。（4）、引入脲酰氨基、三聚氰酰基、酰氨基等连接基，采用联苯胺、二苯乙烯、二苯胺作为中间组分（X），保持染料的线型结构，具有较高的直接性。2、染料分子的平面性 分子共平面性：染料分子共平面性好，直接性高；共平面性破坏，直接性下降。3、形成氢键的基团OH、 NH2、 CONH 、 OR等形成氢键基团存在，直接性增大。4、磺酸基的数量和位置磺酸基增多，水溶性增加，直接性降低；磺酸基远离于相连的偶氮基而位于端基组分时，直接性大大增加。 耐光牢度：不同结构染料的耐光牢度有较大的不同，但还没有一个明显的规律。联苯胺结构的大多数直接偶氮染料的耐光牢度均较低，一般只有3级或3级以下。二苯乙烯、苯基尿素结构、三聚氰酰及某些共轭连贯型具有较好的耐光牢度，但萘基尿素结构染料的耐光牢度只有2-3级。含噻唑、二噁嗪、吡唑啉酮等杂环结构的染料也有较好耐光牢度。铜盐络合染料在染色后，经过铜盐处理后形成络合物，化学稳定性得到提高，具有较高的日晒牢度；铜络染料本身含有金属离子，染色后具有较高的日晒牢度，常作为直接耐晒染料。7.说出还原染料的分子结构特点，它们在结构上分成哪几类，比较它们在染色性能上的差异。还原染料的结构特点：还原染料分子结构中不能有水溶性基团； 还原染料分子的稠环共轭体系中应含有两个及以上的羰基； 染料的分子量应足够大，以使其隐色体对纤维有一定直接性，染料分子最好具有一定线性共平面性。还原染料的结构种类：蒽醌结构：蒽醌衍生物、稠环蒽酮