染料化學

前言

　　“染料化學”是精細化工和輕化工程專業(yè)的專業(yè)基礎課程。兩者的區(qū)別在于前者側重于染料的合成，而后者側重于染料的結構和性能的關系。在以往國內(nèi)外的教材中以前者為主。20世紀80年代，蘇州大學（原蘇州絲綢工學院）錢國坻教授編寫了以染料性能為主，染料合成為輔的染料化學教材。該教材適合輕化工程專業(yè)（當時為染整工程專業(yè)）本科學生，被很多紡織院校有關專業(yè)選用。本教材是作者結合二十多年的教學實踐，并融入染料行業(yè)的最新發(fā)展，對上述教材進行了全面調(diào)整和改寫，以適應當前輕化工程專業(yè)本科教學的需要。本教材主要以應用類型作為各種染料講解的線索。為了使染科結構分類的內(nèi)容比較系統(tǒng)，也為了集中介紹染料的結構與顏色以及化學特性的關系，在染料應用分類的各章之前，加了“染料結構類型”一章，對此做了詳細的介紹。　　本教材在涉及一些染料的應用類型之前，先簡要并系統(tǒng)地講解了有關染色性能的纖維分子結構特點，以及對相應染料分子結構的要求。這對于學生理解各種應用分類染料的分子結構特點是非常必要的?！　”窘滩氖紫冉榻B了酸性染料和金屬絡合染料，這兩種染料主要用于蛋白質(zhì)纖維以及結構類似的聚酰胺纖維的染色，很少用于其他纖維材料的染色。在講解這兩種染料的同時，介紹蛋白質(zhì)纖維的結構和所用染料的結構要求，學生將很容易理解直接染料和活性染料等用于纖維素纖維的染料，也能適合蛋白質(zhì)纖維染色的道理。因此，本教材應用分類的講解順序為：蛋白質(zhì)纖維用染料（酸性染料和金屬絡合染料），纖維素纖維用染料，最后是合成纖維用染料。這樣的順序符合染料的實際狀況，邏輯性較強，利于學生理解?！　∪玖系陌l(fā)色理論是本課程的難點。由于課時和教材篇幅限制，本教材沒有分別介紹分子軌道理論和價鍵理論。在解釋染料發(fā)色理論時，也是根據(jù)需要隨機選取。如果學生這方面的基礎較差，在教學時教師可以進行適當補充。若課時較緊，也可以只介紹發(fā)色理論的結論而把理論解釋略去?！　”緯木帉懗蓡T有王祥榮教授（第七章及全書教學課件的制作）、唐人成教授（第五章、第六章）、龍家杰副教授（第八章、第十二章）、周家偉副教授（第四章、第十三章）、王文利副教授（第一章、第九章、第十一章）和程萬里教授（其余各章），最后由程萬里教授統(tǒng)稿和協(xié)調(diào)工作。

內(nèi)容概要

　　《染料化學》以染料的應用分類為線索，并兼顧染料的結構分類，著重闡述了染料的化學結構與其顏色、染色性能和染色牢度等性能的關系，同時也介紹了各種類型染料及其重要中間體的合成方法。對于染料在實際應用中應掌握的基本知識，如染料的分類方法、染料的命名以及染色牢度的概念等，《染料化學》也做了較系統(tǒng)的敘述，以利于讀者對染料有較全面的了解?！　　度玖匣瘜W》為輕化工程專業(yè)（紡織化學和染整工程方向）學生的基礎課教材，也可供輕化工程、精細化工、紡織工程等與染料。相關的科研人員和工程技術人員參考。

書籍目錄

　　第一章 染料概述　　第一節(jié) 構成染料的條件與染料的含義　　一、構成染料的條件　　二、染料和顏料　　三、染料的發(fā)展歷史　　第二節(jié) 染料的分類　　一、染料的結構分類　　二、染料的應用分類　　第三節(jié) 染料的命名　　一、屬名（冠稱）　　二、色稱（色相）　　三、符號（尾注）　　四、《染料索引》簡介　　第四節(jié) 染色牢度　　一、各種染色牢度　　二、影響染色牢度的因素　　第五節(jié) 染料的商品化加工　　第六節(jié) 染料的禁用　　復習指導　　思考題　　參考文獻　　　　第二章 染料的結構與顏色　　第一節(jié) 光與色　　一、光與色的物理概念　　二、吸收光譜　　三、顏色的深淺、濃淡和鮮艷度　　第二節(jié) 有機化合物的發(fā)色理論　　一、有機物體吸收光的量子概念　　二、分子軌道理論　　三、交替烴與它們的分子軌道　　第三節(jié) 染料分子發(fā)色體系結構與顏色的關系　　一、顏色的深淺　　二、顏色的濃淡　　三、顏色的鮮艷度　　四、分子吸收的各向異性　　第四節(jié) 外界因素對分子吸收光譜的影響　　一、溶劑分子極性的影響　　二、pH值的影響　　三、染料分子聚集狀態(tài)的影響　　復習指導　　思考題　　參考文獻　　　　第三章 染料的中間體　　第一節(jié) 染料中間體合成的基本單元反應　　一、鹵素原子、硝基和磺酸基的引入　　二、取代基的轉換——羥基和氨基的引入　　三、改變碳骨架的反應　　第二節(jié) 苯系中間體的合成　　一、芳甲烷類中間體的合成　　二、幾個重要苯基中間體　　第三節(jié) 萘系中間體的合成　　一、萘的反應特性　　二、萘的硝化和磺化　　三、羥基和氨基的相互轉換，二芳胺的合成　　四、萘的氧化反應　　五、常見萘系中間體的合成　　第四節(jié) 蒽醌系中間體的合成　　一、蒽醌的反應特性　　二、蒽醌的磺化、硝化和鹵化　　三、蒽醌取代基的轉換　　四、幾種重要蒽醌化合物的合成　　第五節(jié) 重氮化和偶合反應　　一、重氮化反應　　二、偶合反應　　復習指導　　思考題　　參考文獻　　　　第四章 染料的結構類型　　第一節(jié) 偶氮染料　　一、偶氮染料的結構特點　　二、偶氮染料的一般特點　　三、偶氮染料的化學性能　　四、偶氮染料的結構與顏色　　第二節(jié) 蒽醌染料　　一、蒽醌染料的結構特點　　二、葸醌染料的一般特點　　三、蒽醌染料的化學性能　　四、蒽醌染料的結構與顏色　　第三節(jié) 靛族染料　　一、靛族染料的結構特點與分類　　二、靛族染料的一般特點　　三、靛族染料的顏色特點　　四、靛族染料的順反異構現(xiàn)象　　第四節(jié) 三芳甲烷染料　　一、三芳甲烷染料的結構特點　　二、三芳甲烷染料的化學性能　　三、三芳甲烷染料的結構與顏色　　第五節(jié) 雜環(huán)染料　　一、雜環(huán)染料的結構特點與分類　　二、雜環(huán)染料的結構與顏色　　三、雜環(huán)染料的耐光牢度　　四、兩種重要的雜環(huán)染料　　第六節(jié) 菁系染料　　一、菁系染料的結構　　二、菁系染料的結構與顏色　　三、菁系染料的耐光牢度　　第七節(jié) 硫化染料　　一、硫化染料的結構　　二、硫化染料的特點　　第八節(jié) 酞菁染料　　一、酞菁染料的結構　　二、酞菁染料的特點　　復習指導　　思考題　　參考文獻　　　　第五章 酸性染料　　第一節(jié) 引言　　一、蛋白質(zhì)纖維及聚酰胺纖維的結構特點及對染料結構的要求　　二、酸性染料的結構特點　　第二節(jié) 酸性染料的分類及合成　　一、酸性染料的應用分類　　二、酸性染料的結構分類與合成　　第三節(jié) 酸性染料的結構與應用性能的關系　　一、酸性染料的化學結構與耐洗牢度　　二、酸性染料的化學結構與耐酸堿牢度　　三、酸性染料的化學結構與耐光牢度　　第四節(jié) 酸性染料的發(fā)展趨勢　　一、提高染色質(zhì)量和保證纖維品質(zhì)　　二、適應新纖維和多組分纖維紡織品染色發(fā)展的需求　　三、適應印染新技術發(fā)展竹需扣　　四、開發(fā)環(huán)保酸性染料　　五、開發(fā)新發(fā)色體、提高色牢度和改進商品化技術　　六、拓寬酸性染料的用途　　復習指導　　思考題　　參考文獻　　　　第六章 酸性媒介染料和酸性含媒染料　　第一節(jié) 引言　　第二節(jié) 酸性媒介染料的結構和性能　　一、偶氮類酸性媒介染料　　二、三芳甲烷類酸性媒介染料　　……　　第七章 直接染料　　第八章 活性染料　　第九章 不溶性偶氮染料　　第十章 還原染料　　第十一章 硫化染料和縮聚染料　　第十二章 分散染料　　第十三章 陽離子染料　　第十四章 顏料與涂料

章節(jié)摘錄

　　堿性強的芳伯胺在酸中的溶解度較高，在酸的濃度較低時就可溶解。而堿性弱的芳伯胺需要在較強的酸性條件下才能溶解?！　》疾返碾娮釉泼芏葘ο鄳氐}的活潑性也有很重要的影響。重氮鹽為親電試劑，正電荷越高，活潑性越強，在重氮化的反應中，越易生成重氮氨基化合物。因此，堿性弱的芳伯胺易生成重氮氨基化合物，需要在強酸性下才能防止；而堿性強的芳伯胺不易生成重氮氨基化合物，在酸性較弱的情況下，也有較高的穩(wěn)定性?！　?.酸用量的影響 從上述分析中可以看到，芳伯胺的溶解、親電試劑的生成以及防止重氮氨基化合物的形成都需要酸性條件。另外，反應生成的重氮鹽也需要在酸性條件下才能保持穩(wěn)定性，因此酸在整個重氮化反應中起到非常重要的作用?！　∪欢绻岬臐舛忍撸瑒t會引起亞硝酸的分解；芳伯胺也容易轉化為銨正離子，使得芳伯胺濃度降低，從而降低反應速率。因此，重氮化反應應根據(jù)芳伯胺堿性的強弱來決定酸的種類和濃度?！　闹氐磻姆匠淌娇芍匪岜葢獮?：2。但在實際工藝中酸一般需要過量。對于不帶取代基或帶供電子基的芳伯胺，酸的過量要低一些，胺酸比采用1：2.2～1：2.5，鹽酸的濃度也較低，一般為2mol／L。帶有吸電子基的芳伯胺，則需要較高的酸的比例和濃度。例如對硝基苯胺，胺酸比為1：3.6，采用鹽酸的濃度為6mol／L。如果芳伯胺帶有多個吸電子基，例如2，4一二硝基苯胺，則要采用冷濃硫酸作酸劑，以亞硝基正離子為親電試劑?！　?.亞硝酸鈉用量的影響 根據(jù)反應式，亞硝酸鈉的用量與芳伯胺的比例為1：1。但由于亞硝酸不穩(wěn)定，有部分要分解，所以實際用量為胺的1.05～1.1倍?！　≡谥氐磻?，亞硝酸鈉也不能過多。亞硝酸鈉過多不但會造成不必要的浪費，同時多余的亞硝酸鈉在酸性條件下轉化為亞硝酸，并分解為NO2和NO等有毒氣體，造成污染。在下一步的偶合反應中，還會引起偶合組分發(fā)生硝化或亞硝化反應，從而影響偶合反應的進行。因此，在重氮化結束后，往往要在反應液中加人少量尿素，以除去過量的亞硝酸?！?/pre>








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