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染料化学复习题1、名词解释互补色、深色效应、浅色效应、淡色效应、浓色效应、染色牢度色彩中的互补色有红色与绿色互补，蓝色与橙色互补，紫色与黄色互补。在光学中指两种色光以适当的比例混合而能产生白光时，则这两种颜色就称为“互为补色”。增加吸收波长的效应叫深色效应；降低吸收波长的叫浅色效应；降低吸收强度的叫淡色效应；增加吸收强度的叫浓色效应；染色牢度，是指纺织品的颜色对在加工和使用过程中各种作用的抵抗力。2、试写出下列中料的合成途径(从芳烃开始)、、(1)OHNH2SO3NaNaO3SH2SO494%SO3H2SO4SO3HHO3SSO3HSO3HHNO3HO3SSO3HSO3HNO2Fe+HClHO3SSO3HSO3HNH2(1)50%NaOH(2)H(2)OONHNHOOOHOH[H]Zn,HClOHOHOHOHH3BO3NH2OHNH2SO3NaNaO3SOONHNHOHNaO3SNH2OONH2NH2SO3HSO3HNH2SO3HOH(NH4)2SO3,NH3145℃SO3HNH2HO3SSO3HH2SO4SO3稀H2SO4NH2HO3SSO3HNH2HO3SOH125℃58%NaOH205℃OH(1)NaOH(2)HH2SO4,270℃(4)OOH2SO4SO3HgSO4OOSO3HSO3HHClNaClO3OOClClNH4OHOONH2NH23、什么是染料?试比较染料与颜料的异同点。染料是能使纤维和其他材料着色的物质，且区别在于颜料使物体着色后容易在一定环境里掉色，而染料不易脱落、变色。颜料是不溶解于媒介中，染料是溶解于媒介中（如：水、溶剂、油、塑料或高份子等）。颜料存在媒体里是粒子状，染料是分子状。4、试述染料和颜料的分类方法，写出各类纺织品纤维染色适用的染料。1.按化学结构分类2.按应用性能纺织纤维按其来源可以分为3类，植物纤维，动物纤维，合成纤维；对于植物纤维可用直接染料，活性染料，还原染料，不溶性偶氮染料，硫化染料，缩聚染料进行染色。对于动物纤维，可以用酸性染料，中性染料，媒染染料，活性染料进行着色。合成纤维，可以用分散染料染色，锦纶可以用酸性染料染色，腈纶可以用阳离子染料染色。5、比较下列各组染料颜色深浅，并说明原因。（1）吸电子的协同效应越强，深色效应越显著，分子的共面性越好，深色效应越显著（2）轭系统越长则其深色效应越显著。（3）、、5、还原染料分为哪几类?它们的色牢度如何?还原染料原本分成蒽醌、靛族和稠环；硫酸酯衍生物的可溶性类，共为四大类。蒽醌类还原染料具有各项坚牢度优良、色泽较鲜艳、色谱较齐全、染料隐色体钠盐对纤维亲和力高的特点，但某些浅色品种对棉纤维有脆损作用。靛族类还原染料和蒽醌类最显著的不同之处，就是不论它们原来是什么色泽，还原后的隐色酸钠盐都是无色或者仅含很浅的黄色或杏黄色。染料的隐色体钠盐对纤维的亲和力较小，所以不易染得深浓色；染色后织物如遇高温处理，会发生升华现象。稠环类还原染料对纤维素纤维有一定的直接性，匀染性很好，而且各项染色坚牢度都比较优良。可溶性类还原染料的染色牢度优良，但染浴的强碱性无法用于毛、丝等蛋白质纤维的染色。6、比较各类直接染料的染色性能。根据直接染料对温度、上染率及盐效应的不同，大致可以分为三类：A类：这类染料的分子结构比较简单，在染液中聚集倾向较小，对纤维的亲和力低，在纤维内的扩散速率较高，移染性好，容易染得均匀的色泽。食盐的促染作用不很显著，在常规的染色时间内，它们的平衡上染百分率往往随着染色温度的升高而降低。因此染色温度不宜太高，一般在70~80℃染色即可。这类染料的湿处理牢度较低，一般仅适宜于染浅色。A类染料习惯上也称为匀染性染料。B类：这类染料的分子结构比较复杂，对纤维的亲和力高，分子中有较多水溶性基团，染料在纤维内的扩散速率低，移染性能较差，如果上染不匀，难以通OONHCH3NHCH2CH2CH2OHOONHCONHCONNNH2NNNH2NNNH2过移染加以纠正。而食盐等中性电解质对这类染料的促染效果显著，故必须注意控制促染剂的用量和加入时间以获得匀染和提高上染百分率。如使用不当，则因初染率太高，容易造成染花。这类染料的湿处理牢度较高。B类染料又称为盐效应染料。C类：这类染料的分子结构也比较复杂，对纤维的亲和力高，扩散速率低，移染及匀染性较差。染料分子中含有水溶性基团较少，在含有少量的中性电解质染浴里上染也能达到较高的上染百分率。染色时要用较高的温度，以提高染料在纤维内的扩散速率，提高移染性和匀染性。在实际的染色条件下，上染百分率一般随着染色温度的提高而增加，但始染温度不能太高，升温不能太快，要很好地控制升温速率，否则容易造成染色不匀。C类染料又称为温度效应染料，色时，要注意选用性能相近的同类染料为宜。7、试述酸性染料结构与其应用性能的关系，举例说明提高皂洗牢度的可能途径。分析如下结构中的取代基X、Y对染料在羊毛上的应用性能的影响。（1）染料分子结构与耐光性能母体结构、取代基的性质以及它们所处的相对位置对其耐光牢度有直接影响。通常染料分子中氨基、羟基的存在不利于耐光性能，而卤素（Cl、Br）、硝基、磺酸基、氰基以及三氟甲基等有助于耐光坚牢度的提高。（2）染料分子结构与湿处理牢度染料分子结构决定了对染色纤维结合力的大小，该结合力越大，亲水性越弱，染着在纤维内部的染料分子保留在纤维之中，不易向外扩散，则湿处理牢度越高。可见，改变分子结构、增大相对分子质量有助于湿处理牢度的改进。（3）染料分子结构与匀染性能在染料分子中引入较多的水溶性基团，如磺酸基、羧酸基，以提高染料在水中的溶解度，加大染料分子的亲水性，降低染料对纤维的亲和力，可有效地增加染料的匀染性能。在相对分子质量增加到一定程度时，可用芳环或环烷烃代替脂肪链，同时引入极性较强的基团，以赋于染料一定的亲水性能，在增加与纤维结合能力的同时，还可以具有较好的匀染性。(4)分析：对日晒牢度的影响：X：①只要为吸电基，就可以降低电子云密度，日晒牢度提高，会产生深色效应，对位效率更高；②但X位于偶氮基邻位时，日晒牢度好，但但X为-NO2时，日晒牢度显著降低；③X引入某些基团，如-SO¬2NR2等磺酰胺基，可提高耐光牢度Y：若为酰化基团R-CO-时，由于分子体积增大，可提高日晒牢度，且随着脂肪链的增大而增大，但过长时，会使牢度降低，以C4~C8为佳。NNNaO3SSO3NaNHYOHX对湿处理牢度的影响：X：①为脂肪族烷基、环烷烃、芳烃等疏水基团时，湿处理牢度好，且随着碳链长度、分子量的增加而增大；②但X在偶氮基对位时，有较好的分子共平面性，湿牢度提高；③引入染料共平面性好的基团，更能显著改善湿牢度；④X为水溶性基团时，可提高匀染性，但会降低湿处理牢度。Y：采用大分子的酰化基团时，湿牢度得到提高，且随着碳链长度、分子量的增大而增大。对匀染性影响：X、Y中的长碳链会使匀染性降低，因此分子量的增大有一定的限制；用芳环或环烷烃代替X、Y中的脂肪链，同时引入极性较强的基团，赋予染料一定的亲水性。此外，当X为-OH且在偶氮基邻位时，为酸性媒染染料，可显著提高日晒、湿处理牢度；此时Y主要用于调节匀染性，其体积越小越好。8、什么是酸性染料，按应用性能不同，酸性染料可分为哪些三类。传统的酸性染料都是在酸性条件下染色，故通称酸性染料按染料对羊毛的染色性能，酸性染料可分为强酸浴、弱酸浴和中性浴染色的三类酸性染料。9、活性染料的通式可写成S-D-B-Re,试述各组成部分对活性染料应用性能的影响；写出X型、K型、KN型和M型活性染料与纤维素纤维的反应机理并比较所形成的染料一纤维共价键的酸碱稳定性。（1）S：水溶性基团，影响染料水溶性和扩散型及所带来的负电荷越多，电介质促染作用越明显D：染料母体，决定除反应性以外的染料的基本性质，是染料的发色部分。B：桥基Re：活性基④染料-纤维的酸碱稳定性：碱性条件下X型K型M型KN型酸性条件下KN型M型K型X型10、试述分散染料的结构特征和应用性能，按化学结构分散染料可分为哪些几类，我国按分染料的应用性能是如何进行分类的。答：结构特征：结构简单，水溶性低，以偶氮和蒽醌两类为主；应用特性：（1）溶解特性，具有一定的微溶性。（2）结晶现象，分散染料在水中的分散状态，由于受到时间、温度及染浴中其它物质的影响而发生变化。一种重要的现象是结晶的增长。（3）染色特性按化学结构，分散染料按结构可以分为偶氮型分散染料和蒽醌型分散染料。按应用性能，主要是按升华性能，但是还缺少统一的标准。各染料厂商都会按自己的一套方法进行分类，通常是在染料名称的字尾前加注字母11、简述阳离子染料的结构特征、应用对象及染料与纤维的作用力。答：结构特征：染料分子中带有正电荷基团，与共轭体系以一定方式连接，再与阴离子基团成盐。阳离子染料是腈纶染色的专用染料。阳离子染料在溶液中生成带有正电荷的有色离子，与酸根阴离子如氯离子、醋酸根、磷酸根、甲基硫酸根等成盐，从而对腈纶上染，与纤维成盐键结合。6、试述分散染料结构与颜色和染色牢度的关系，分析如下偶氮型分散染料结构中的取代基对染料颜色和耐日晒及升华牢度的影响。（10分）答：化学结构与颜色的关系：（1）在偶氮分散染料中，染料颜色的深浅与染料分子的共轭系统以及它的偶极性有关，染料分子偶极性的强弱又与重氮组份上取代基以及偶合组份上取代基的性质有关。（2）蒽醌型分散染料的发色系统以蒽醌的α位最为显著。全部四个α位上都引入供电子基，深色效应更为显著。化学结构与日晒牢度的关系：（1）重氮组分为杂环的染料的日晒牢度一般较高，引入吸电子基后，其染料日晒牢度更高。（2）蒽醌分散染料蒽醌核上氨基碱性越强，染料日晒牢度就越差。若有分子内氢键的存在，染料日晒牢度却仍然较好。对颜色的影响Ⅰ.重氮组分：①R1、R2吸电基越多，吸电性越大，产生深色效应越明显；②由于R1、R2在偶氮基邻位，引入体积较大的吸电基，会因空间位阻，降低深色效应；③虽然-NO2的吸电性大于-CN，但R1或R2引入-NO2的深色效应不如-CN，这是因为-NO2在偶氮基邻位的空间位阻比-CN大Ⅱ.偶合组分的影响：引入供电基产生深色效应。①R4的影响最显著，给电性越大，对颜色贡献越大，但其给电性不能过大，否则使偶氮基不稳定，日晒牢度降低；②R3引入给电基对颜色有帮助，但其取代基体积大小的影响占主导地位，体积越大，引起浅色效应。对日晒牢度的影响：通常偶氮基电子云密度越大，日晒牢度越低对升华牢度的影响：通常染料分子极性越大，分子量越大，升华牢度越高7、阳离子染料如何分类?染料的主要结构类别有哪些?（8分）答：根据带正电荷基团（即：鎓离子）在共轭体系中的位置，阳离子染料可以分为隔离型和共轭型两大类。（1）隔离型阳离子染料按染料母体不同，隔离型阳离子染料可分为：隔离型偶氮阳离子染料隔离型蒽醌阳离子染料（2）共轭型阳离子染料，共轭型阳离子染料的品种较多，主要有三芳甲烷、噁嗪、多甲川结构等。R3R4N(CH2CH2OCOCH3)2NNO2NR1R2