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1、染料概述1染料的含义及构成条件答：染料是能够通过介质（比如水）上染染着物（纤维），并与之以某种方式结合，从而使染着物产生颜色，并具有一定牢度的化学物质。染料的构成条件:1在织物上可染得鲜艳的颜色;2、具有良好的染色性能：具有一定的溶解性能，能溶于某种介质；与纤维有一定的结合力（范德华力、氢键、离子间力、共价键），可以从染浴中转移到纤维上；具有均匀染色的性能;3、具有相当好的染色牢度，染料本身在光热空气等环境下的化学稳定性好，能与纤维以某种方式结合，且具有一定的染色牢度4。使用方便，成本低廉，对人体、环境无害。2染料与颜料的区别答：相同点：强烈的发色能力，良好的化学稳定性 溶解性：染料可溶于水或
2、有机溶剂或通过某种途径变为可溶 ；颜料不溶 结合力：染料与纤维有结合力；颜料与纤维不能结合，借助黏合剂黏着于纤维表面 化学组成：染料组成为有机芳香化合物 ；颜料组成为有机或无机化合物 应用范围：染料应用于纺织品、纸张、皮革、食品 ；颜料主要应用于纺织品、油墨、油漆、涂料 3染料有哪几种分类方法？ 说明分类依据和各自优缺点答：1.按结构分类：如偶氮结构、蒽醌结构、靛族、三芳甲烷结构等 依据：染料的共轭发色体系、染料的合成方法 优点：体现颜色与结构之间的关系；有利于染料合成方法的研究；有利于了解染料的结构与化学性能之间的关系. 缺点：染料品种很多，有些染料难于分在某一个结构类型中；没有涉及染料的应
3、用性能，不利于与应用人员对染料的选择2按应用分类：如水溶性染料的酸性染料、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；非水溶性染料的分散染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、缩聚染料。依据： 染料的染色对象、染色方法和染色性能。优点：有利于染料的选择使用；有利于染色工艺条件的选择；有利于判断染料与纤维之间的结合牢度。缺点：不能反映出染料的发色体系；难于从应用分类出发选择合成的方法。 4商品染料命名法有哪两种？说明染料名称中各段含义答：1，三段命名法：由染料的属名、色称和符号三部分组成的命名方法。属名（又称冠称）：表示染料的应用对象、应用方法及染色性能等信息。色称：
4、表示染料的基本颜色。词尾（尾注）：用数字或字母表示各种的染料的不同性能。2系统命名法染料中间体1什么是染料中料？哪些常用？哪几类反应合成？答：染料中间体：是合成过程中，原料与染料之间的中间产物 。常用中料是尚未具有染料特性的芳香族化合物，常见的有芳甲烷类中间体、萘系中间体、蒽醌系中间体等。这些反应主要归为3类：1，通过亲点取代使芳环上的H原子被-No2,-Br，-Cl,-SO3Na，-R等基团取代 反应；芳环上已有取代基转变成另一种取代基的反应变；形成杂环或新的碳环的反应，即成环缩合。有磺化反应；硝化反应；卤化反应；胺化反应；羟基化反应；烷基化反应；芳基化反应；考尔培反应；氨基酰化反应；氧化反
5、应；成环缩合反应。2方胺重氮化反应机理及其影响因素答：1）亲电试剂的产生：NaNO2+HCl HNO22）亲电进攻 Ar-NH2+Cl-N=O Ar-NH-N=O+HCl N-亚硝基苯胺3）重排Ar-NH-N=OAr-N=N-OHAr-N=N +H2O影响因素1芳伯胺的碱性强弱的影响 ：带供电子基（碱性强）的芳伯胺反应活性强，易生成铵正离子，在酸中溶解度高，不易形成重氮氨基正离子2酸用量的影响：酸在整个重氮化反应中的作用：溶解芳伯胺；生成亲电试剂；保证重氮盐的稳定性，防止形成重氮氨基化合物。但若酸的浓度太高，则亚硝酸易分解，芳伯胺易转化为铵正离子，芳伯胺浓度降低，反应速度减慢。胺酸比：理论上，
6、胺酸比为1:2；一般芳伯胺：不带取代基或带供电子基的芳伯胺，胺酸比=1:2.212.5，采用2mol/L的HCl浓度；具有一般吸电子基的芳伯胺：例对硝基苯胺，胺酸比= 1:3.6，采用6mol/L的HCl浓度；具有多个吸电子基的芳伯胺：例2,4-二硝基苯胺，采用冷浓硫酸作酸剂，亲电试剂为N+=O。3、亚硝酸钠用量的影响：根据反应式，亚硝酸钠的用量与胺为1:1。但由于亚硝酸不稳定，有部分要分解，所以实际用量为胺的1.051.1倍。亚硝酸钠也不能过多，太多造成浪费、污染，并且将对下一步的偶合反应有影响。一般在重氮化结束后，用尿素除去过量的亚硝酸。 H2NCONH2 + 2HNO2 CO2 + 2N
7、2 + 3H2O4、反应温度的影响：在高温时，亚硝酸、重氮盐不稳定，因此反应在低温下进行，一般为05。若重氮盐较稳定，则可以稍高一些，在1015反应。3重氮盐偶合反应机理及其影响因素答：反应机理：从反应机理看属于亲电取代反应，反应式如下 ：（手写）反应分两步：带正电荷的重氮正离子进攻偶合组分芳核上电子云密度较高的碳原子形成中间产物，这一步是可逆的；中间产物迅速失去一个氢原子，而生成相应的偶氮化合物。此时，反应不可逆。（手写）影响偶合反应的因素：1、pH值：反应介质的pH值对重氮盐的性质，酚、胺的结构有很大的影响。A、重氮盐：可以看作是一个二元酸（手写）B、偶合组分酚类：酚的Pka=810，酚氧
8、负离子的浓度随H+增加而减少。一般在碱性条件下偶合，pH=910。形成酚氧负离子。活性亚甲基化合物与酚类似，在弱碱性偶合，pH=79。胺类：胺的Pka=5左右，pH值太低，易形成氨基正离子，胺浓度下降。可在pH=49之间进行。但由于胺在碱中不溶解，以及在弱碱性条件下易形成重氮氨基化合物，所以一般在弱酸性介质中进行，pH=46。2、温度：提高温度可以提高偶合反应的速率，但温度提高，重氮盐稳定性下降；温度每升高10，偶合反应速率提高22.4倍；但重氮盐分解速率提高3.13.5倍，因此，偶合反应应在低温下进行；一般，碱性条件下反应温度为05；酸性条件下反应温度为510。3、偶合组分、重氮组分的性质：
9、重氮剂：芳环上有吸电子基，带正电荷多，亲电能力强，与酚偶合时pH值可以低一些；偶合剂：引入供电子基，环上电子云密度增加，偶合能力强；引入吸电子基，偶合能力下降。 4、盐效应：耦合反应二者电荷相反，反应速率随盐浓度增加而降低电荷相同时则相反情况5、催化剂：有些空间阻碍的偶合反应，加催化剂可快速脱氢，提高反应速率染料结构类型1.说明偶氮染料结构特点，应用特点和化学性质，说明其结构分类的方法。结构特点：1，共轭体系是由一个或多个偶氮基连接芳环而成的染料；2，合成：重氮组分与偶氮组分发生偶合反应制得，在偶氮染料分子中，偶氮基的两侧分别为重氮组分和偶合组分的结构 ；3，可以是单偶氮、双偶氮、多偶氮结构。
10、 应用特点：A、色谱齐全：黄、橙、红、紫、深蓝、黑等。 以浅色黄红为主，大红最鲜艳，绿色较少。B、制造简单，成本低廉。C、品种齐全，数量多，用途广：品种齐全：除硫化、还原外，其他应用分类都有偶氮染料；数量多：在合成染料中，有偶氮结构的染料品种占一半以上；用途广：纺织品中每种纤维都可用偶氮结构的染料进行染色，还用于颜料、油墨、食品、皮革、纸张。化学性质：1.水溶性：若无水溶性基团，一般不溶于水；阴离子基团：SO3Na、 COONa ；阳离子基团： N+R3； 亲水性基团： OH、 NH2、 SO2CH3、 SO2NH2等。2.异构现象：A、几何异构：偶氮基是个双键，可以形成几何异构。B、互变异构
11、：偶氮基的邻、对位存在羟基或氨基时才能有互变异构。3耐酸碱性；4、氧化还原性偶氮染料结构：1、单偶氮染料，2、双偶氮染料、多偶氮染料，3、金属络合结构的染料2.偶氮染料有哪几种异构体？写出他们的结构式，通常偶氮染料以哪几种异构形式存在？讨论各种异构体在染料组成中的应用和意义。酸性染料1结构上怎样区分酸性和弱酸性染料？说明它们在性质上的不同答：1）结构上：强酸性染料：染料结构简单，分子量小，分子中磺酸基所占比例大。弱酸性染料：其结构稍复杂，分子量中等，分子中磺酸基所占比例相对较小，可以从磺酸基比例不同来区分强酸性染料和弱酸性染料。 2）性质上强酸性染料：1.亲水性强，疏水性弱，水溶性好；2.对羊
12、毛等纤维的亲和力低，移染性好、匀染性很好，需在弱酸性溶液中染色才能获得高的上染率，色泽鲜艳。3.适用于染淡中色，主要用于羊毛染色，不适合于用湿处理牢度较高的纺织品的染色。弱酸性染料：1.弱酸性染料的亲水性。在水溶液中的聚集度和溶解度中等；2.对纤维的亲和力较高，移染性和匀染性超差，湿处理牢度较好，染色通常在弱酸性中进行；3.染色性能介于匀染性酸性染料和耐缩绒性酸性染料之间。酸性媒染1比较酸性媒介染料酸性络合染料中性染料的结构和性能，并与强酸性染料以及弱酸性染料进行比较答： 酸性媒介染料一般具有强酸性染料的基本结构，其特征是染料分子中还含有两个能提供给电子对，可以与过渡金属络合物形成螯合物结构的
13、配位基，而且这些配位基还必须处于分子的适当位置上。酸性媒介染料可溶于水，能在酸性条件下染蛋白质和聚酰胺纤维，上染的纤维的染料与金属媒染剂作用形成螯合物后，便具有很强的湿处理牢度和耐光牢度。酸性络合物染料是在染料生产过程中直接将络合金属离子预先引入染料分子中形成的，其金属离子与染料分子数目之比为1：1，需要在强酸性条件下染色。1）1：1型的酸性合媒染料的母体大多数是由临基酚衍生物，含羟基或者氨基的耦合组分偶合得到的单偶氮染料，且多为邻-邻-二羟基偶氮染料；2）1：1型酸性合媒染料随着染料分子所带电荷和亲水性的大小而不同，磺酸基的位置也有影响，磺酸基越多，染料的亲水性增加，就更具有酸性染料的特点；
14、3）1：1型酸性染料多用于羊毛在较强的酸性条件下染色，具有优良的匀染性，较好的耐光牢度和湿牢度。中性染料为1：2型酸性合媒染料或1：2型金属络合染料，在弱酸或中性条件下染色。1）1：2型酸性合媒染料母体结构主要是邻-邻-二羟基偶氮染料，两个母体可以相同也可以不同；2）结构中大多不含磺酸基团仅含有非离子型的亲水基团。3）染料在水溶液中呈一价负离子，有一定溶解度，但水溶性不够两号；4）染料的水溶性、匀染性、亲和力、染色牢度主要取决于磺酰氨基等亲水性的多少，芳香环和其他取代基的性质，络合金属离子的性质等。5）含磺酸基的1：2型酸性合媒染料水溶性较好，应用方便，对酸的水溶性降低，拼色相容性以及对毛尖、
15、毛根染色差异的遮盖性比不含磺基的1：2型酸性含媒染料。 比较：强三者染料比后二者染料的湿处理牢度和耐光度高。2比较Cr3+、Cu2+、Co3+和Fe3+作为中心离子对金属络合染料的影响。答：通常，金属离子电荷的增加，半径的减小，碱性的减弱，形成的络合物的稳定性越高。稳定性如下：Cr3+ Fe3+ Cu2+ 金属络合染料的颜色还随着金属离子电场的增强而加深，金属离子的深色效应顺序是：Cr3+Co3+Fe3+Cu2+直接染料1从纤维素纤维的结构性质分析运用于纤维素纤维的染料需要怎样的结构特点答：不用酸性浴染色，不以离子键形式与纤维结合；为了提高与纤维的范德华力结合，染料应有线性狭长，共平面结构，能与纤维有较大面积的紧密接触，染料应有较长的共轭体系，以增加电子活动性，提高色散力、诱导力。染料上应有可以形成氢键的基团，相间距离最好在1.03nm左右，提高染料与纤维的氢键结合能力。2简述双偶氮的合成方法，指出下列染料重氮和偶合组分，用箭头矢表示合成方向。答：通过重氮化偶合方法合成双偶氮染料的方法有三种：(1) 通过E1DE2合成的双偶氮直接染料，D为可以形成两个重氮基的二氨基类化合物，为了保证分子直线型狭长结构，二氨基应在两边； E1、E2为可以进行一次偶合的偶合组分(2) 通过AME合成的双偶氮直接染料（共轭连贯型）。 M为与重氮化合物偶合后还带有一个可重氮化氨基芳香胺化合物，
