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1、染料化学教学大纲课程中文名称：染料化学课程代码：13511课程英文名称：Dyes Chemistry 课程类别与性质：专业必修课总学时：32 学时学分：2先修课程： 有机化学面向对象：轻化工程染整方向本科学生开课系（室）：轻化工程系一、课程教学目标染料化学是轻化工程染整工程专业的一门专业基础课，为必修课程。课程简单介绍了染料的基本知识和染料中间体及其单元合成反应，讲述了染料结构与颜色、染色性能和染色牢度的关系，着重讲述了不同应用类别的染料的结构与颜色、结构与染色性能、结构与染色牢度的关系。其目的是通过染料化学的学习，使学生掌握染料和颜料的基本知识，为学习染整工艺原理（染色、印花）等专业课奠定基
2、础。（一）知识目标通过染料化学的学习，使学生比较全面掌握染料的基本知识（染料的分类、命名、牢度、商品化等） ，了解染料合成的基本反应和方法（偶氮染料的制备原理、各类染料合成的基本途径和常用反应） ，掌握染料结构与颜色的关系，以及外界因素对染料结构和颜色的影响，掌握染料结构与性能 、牢度(上染速率、上染率、匀染性、色牢度等) 的关系，初步具有按纤维性质和染整要求合理选择染料，并能从染料结构角度分析染整加工中的一些基本问题的能力，对新型染料、功能性染料有所了解。（二）能力目标通过染料化学课程教学，应注意培养学生以下几种能力：1. 独立获取知识的能力：逐步掌握科学的学习方法，阅读并理解与染料化学相关
3、的教材、参考书和科技文献。不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构。 2. 分析问题和解决问题的能力：运用所学知识提高染料应用方面的分析问题、解决问题和开发创新的能力。并对所涉问题能有一定深度的理解，能结合所学理论分析、判断染料实际应用问题及研究结果的合理性。（三）素质目标通过染料化学课程教学，培养学生严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风，注意培养学生善于分析、总结、归纳的科学学习方法，为以后走上染料生产与应用相关领域的科学研究、生产技术管理等岗位打下坚实的基础。二、课程内容及学时分配知识单元 1：染料基本知识参考学时：2 学时学习目标： 1. 理解染料化学在专业知识结构中的重要地位；
4、2. 熟悉染料种类及结构；3. 掌握染料的基本知识（染料的命名、牢度、商品化等） ；4. 了解染料发展历史和趋势。教学内容：1. 染料概述2. 染料分类知识要点：染料的分类方法及其各分类方法的特点；按不同方法分类的染料种类。3. 染料命名4. 染料牢度5. 染料的商品化、Color Index 及其它。重点：染料的结构分类、应用分类和命名。分析思考讨论题：1按纺织纤维分类，列表说明各类纤维染色适用的染料（应用分类名称） 。2染料的结构分类、应用分类的依据及优缺点。知识单元 2：中间体及重要单元反应参考学时：2 学时学习目标：1. 熟悉常用染料合成中间体及其合成的重要单元反应；2. 掌握重氮化反
5、应和偶合反应的机理、基本方法和影响因素。教学内容：1. 重要单元反应知识要点：磺化反应；硝化反应；卤化反应；胺化反应；羟基化反应；烷基化和芳基化反应；考尔培反应；氨基酰化反应；氧化反应；成环缩合反应。2. 常用苯系、萘系及蒽醌中料知识要点：苯系中料；萘系中料；蒽醌系中料。3. 重氮化反应知识要点：重氮化反应机理；影响重氮化反应因素；重氮化反应方法；重氮化合物性质。4. 偶合反应知识要点：偶合反应机理；耦合剂；影响偶合反应的因素。5. 偶氮染料的性质重点：重氮化反应和偶合反应的机理、基本方法。分析思考讨论题：1试述重氮化反应机理，并讨论影响重氮化反应的因素。2试述偶合反应的 pH 值对偶合反应速
6、率的影响。知识单元 3：染料结构与颜色参考学时：3 学时学习目标：1. 理解染料发色的原理；2. 掌握染料结构与颜色的关系；3. 了解外界因素对染料结构和颜色的影响。教学内容：1. 光与颜色的基本概念知识要点：光；颜色；吸收定律；吸收光谱曲线。2. 发色理论（电子吸收光谱的量子概念）知识要点：吸收波长和能级；激发能；吸收强度和选律；电子跃迁。3. 染料的结构与颜色知识要点：染料分子发色的分子轨道理论；共轭双键效应；取代效应；位阻效应。4. 外界因素对染料颜色的影响重点：染料发色原理；染料结构与颜色的关系。分析思考讨论题：1以量子概念，分子激化理论解释染料对光选择性吸收的原因。2将下列各组染料分
7、别按颜色深浅排列，并简单说明原因。（注：染料结构式略）知识单元 4：直接染料参考学时：2 学时学习目标：1. 掌握染料直接性的概念；2. 熟悉直接染料的结构特点、基本合成方法和性能特点；3. 理解直接染料结构与染料直接性的关系；4. 理解直接染料结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。教学内容：1. 直接染料简介知识要点：直接染料的特点、共性；染料直接性概念与表示法。2. 直接染料的结构、合成、分类和性能知识要点：单偶氮直接染料；双偶氮直接染料；三偶氮直接染料；杂环直接染料和酞菁染料。3. 直接染料结构与颜色4. 直接染料结构与直接性、牢度重点：各类偶氮型结构的直接染料的结构及其合成；直接染料结构
8、与颜色、染色性能和染色牢度关系。分析思考讨论题： 1直接染料结构有何特征？按结构分，直接染料主要分为哪几类？试各举一例，并写出合成路线。2比较偶氮结构的酸性染料与直接染料在结构、染色对象，染色性能（匀染性、牢度）以及合成染料中间体方面的异同点。知识单元 5：不溶性偶氮染料参考学时： 2 学时学习目标：1. 掌握色酚、色基、色盐、稳定不溶性偶氮染料的结构特点；2. 熟悉不溶性偶氮染料基本合成方法和性能特点。教学内容：1. 不溶性偶氮染料简介2. 色酚知识要点：2-羟基-3- 甲酰基芳胺及其衍生物；乙酰乙酰芳胺（-酮基酰胺）衍生物；其它邻羟基芳甲酰芳胺类；色酚与纤维的直接性；色酚化学性质。3. 色
9、基、色盐4. 印花用不溶性偶氮染料知识要点：快色素染料；快磺素染料；快胺素染料；中性素染料。5. 不溶性偶氮染料的性能。重点：色酚和色基结构特点；色酚结构与直接性关系；印花用不溶性偶氮染料制备方法。分析思考讨论题： 1试述色酚的主要结构类型。2试说明快磺素染料制备的基本原理和应用方法。知识单元 6：还原染料参考学时：2 学时学习目标：1. 掌握靛族染料、稠环酮类还原染料、可溶性还原染料的结构特点；2. 熟悉还原染料基本合成方法和性能特点；3. 理解还原染料结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。教学内容：1. 还原染料及其发展2. 还原染料的分类知识要点：靛族类还原染料；蒽醌类还原染料；其它蒽醌型
10、还原染料；可溶性类还原染料。3. 还原染料结构与颜色知识要点：染料隐色体、靛族类还原染料结构与颜色；蒽醌类还原染料结构与颜色。4 还原染料结构与牢度知识要点：光脆现象及其与染料结构的关系。重点：靛族染料和稠环酮类染料的结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。分析思考讨论题： 1何谓还原染料？还原染料有何结构特征？按结构分，还原染料可分为哪两大类？（举例说明）2写出兰蒽酮及靛蓝的分子结构式、合成途径、颜色、染色性能。知识单元 7：硫化染料参考学时：1 学时学习目标：1. 掌握硫化染料的结构特点、基本合成方法和性能特点；。2. 理解硫化染料结构与颜色、染色性能和牢度关系。教学内容：1. 硫化染料结构特
11、征2. 硫化染料的分类3. 硫化染料结构与颜色、性能重点：硫化染料的结构与颜色、应用性能关系。分析思考讨论题： 硫化染料的结构特征及硫化染料结构与应用性能关系。知识单元 8：酸性染料参考学时： 2 学时学习目标：1. 掌握强酸性染料、弱酸性染料的结构特点、基本合成方法和性能特点；2. 理解强酸性染料、弱酸性染料的结构与颜色、染色性能和染色牢度关系；3. 了解酸性染料发展趋势。教学内容：1. 酸性染料简介2. 酸类染料结构分类知识要点：偶氮类酸性染料；蒽醌类酸性染料；其它类的酸性染料。3. 酸性染料结构与性能知识要点：染料分子结构与耐光性能；染料分子结构与湿处理坚牢度；染料分子结构与匀染性能。4
12、. 酸性染料的发展趋势知识要点：发展现有染料的新剂型，开发含杂环基团的新型酸性染料；锦纶专用酸性染料的进展；酸性染料的应用领域。重点：酸性染料结构特点、结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。分析思考讨论题： 1比较强酸性染料与弱酸性染料的结构、性能特点及其适用性。2试比较酸性染料、弱酸性染料湿牢度、鲜艳度。知识单元 9：酸性媒染染料与酸性含媒染料参考学时：2 学时学习目标：1. 掌握酸性媒介染料、酸性含媒染料的结构特点、基本合成方法和性能特点；2. 理解酸性媒介染料、酸性含媒染料的结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。教学内容：1. 酸性媒染染料分类2. 酸性媒染染料结构与颜色、性能知识要点：偶氮
13、类酸性媒染染料；蒽醌酸性媒染染料；三芳甲烷类酸性媒染染料；氧蒽类酸性媒染染料。3. 酸性含媒染料分类4. 酸性含媒染料结构与性能重点：酸性媒介染料、酸性含媒染料结构特点，染料结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。分析思考讨论题： 1比较酸性媒介染料、酸性含媒染料的结构、性能特点及其适用性。2试比较酸性媒介染料、酸性含媒染料的结构特点、染色性能、湿牢度、鲜艳度。知识单元 10：活性染料参考学时：6 学时学习目标：1. 掌握活性染料活性基团分类及反应性能；2. 掌握活性染料的结构特点、基本合成方法；3. 理解活性染料与纤维的反应、水解机理。教学内容：1. 活性染料简介2. 活性染料活性基团与分类知识
14、要点：以亲核取代机理进行的反应性活性基团；以亲核消除加成反应机理进行的活性基团。3. 活性染料母体4. 活性染料的合成5. 活性染料与纤维的反应性知识要点：纤维素纤维的染色机理；影响活性染料与纤维素纤维反应速率的因素；蛋白质纤维的染色机理。6. 活性染料与纤维间共价键的稳定性重点：活性染料的活性基，反应活性和机理、 “染料-纤维”键的稳定性。分析思考讨论题： 1比较一氯均三嗪、二氯均三嗪、二氟一氯嘧啶、甲砜嘧啶、三氯嘧啶型活性染料的反应活泼性，说明理由。2试述 K 型及 KN 型活性染料染纤维素纤维的反应机理。 “染料纤维”键在酸碱性介质中的断键反应机理。3比较 K 型和 F 型活性染料染纤维
15、素纤维的反应活泼性。 “染料纤维”键的水解稳定性，并试从这些机理出发，对近几年在改进和提高卤代杂环活性染料的反应性能和染料纤维键稳定性方面的品种发展加以讨论（举例说明） ；4用于蛋白质纤维染色用的活性染料有何要求？宜选用哪些类型？它们的结构特征如何？5试写出 溴丙烯酰胺活性基的染料与蛋白质纤维的成键过程。知识单元 11：分散染料参考学时：4 学时学习目标：1. 掌握分散染料的结构特点、基本合成方法；2. 理解分散染料结构与颜色、染色性能和染色牢度的关系。教学内容：1. 分散染料简介2. 分散染料结构与分类知识要点：偶氮类；蒽醌类；杂环类。3. 分散染料基本性能知识要点：溶解特性；结晶现象；染色
16、特性。4. 分散染料结构与颜色5. 分散染料结构与牢度6. 分散染料商品化7. 分散染料近期发展重点：偶氮结构和蒽醌结构的分散染料的结构与颜色，结构与性能（特别耐热（升华）性能、耐光牢度）的关系。分析思考讨论题： 1.何谓分散染料？分散染料有何结构特征？按结构分，分散染料可分为哪二大类？（举例说明） 。2. 叙述分散染料的结构与升华牢度、耐晒牢度的关系？（举例说明）知识单元 12：阳离子染料参考学时： 2 学时学习目标：1. 掌握阳离子染料的结构特点、基本合成方法；2. 理解阳离子染料结构与颜色、染色性能和染色牢度的关系。教学内容：1. 阳离子染料分类知识要点：隔离型阳离子染料；共轭型阳离子染料；新型阳离子染料（迁移型阳离子染料，改性合成纤维用阳离子染料，分散性阳离子染料，活性阳离子染料新型发色团阳离子染料） 。2. 阳离子染料结构与颜色3. 阳离子染料结构与性能知识要点：阳离子染料的溶解性；对 pH 值的敏感性；阳
