染料化学习题答案
第一章染料概述
一．染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。
二．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，如棉，麻可用直接染料，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，如羊毛，蚕丝可以用酸性染料，中性染料，媒染染料，活性染料进行着色。合成纤维，常见的有涤纶，锦纶，腈纶，涤纶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。
第二章中料及其合成途径
二．合成染料中料中常用的重要的亲电取代反应有磺化、硝化、卤化，烷化，芳化。
1)磺化反应的作用即是在有机化合物分子中引入磺酸基。
磺化目的：
1．通过引入磺酸基赋予染料水溶性。
2．染料分子中的磺酸基能和蛋白质纤维上的－NH3+生成盐键结合而赋予染料对纤维的亲和力。
3．通过亲核置换，将引入的磺酸基置换成其他基团，如－OH、－NH2、－Cl、－NO2、－CN 等，从而制备酚、胺、腈、卤代物、硝基化合物等一系列中间体。在染料中间体合成中主要是－SO3Na经碱熔成－ONa的反应。
2）硝化反应的作用即是在有机化合物分子中引入硝基。
硝化目的：
1．作为制取氨基化合物的一条重要途径。
NH2
NO2[H]
H
NO2Zn NH NH NH2NH2
2．硝基是一个重要的发色团，利用它的极性，加深染料颜色。
3．利用硝基的吸电子性，使芳环的其他取代基活化，易于发生亲核置换反应。
3）卤化反应的作用即在有机化合物分子中引入了卤素
卤化目的：
1．可改善染色性能，提高染料的染色牢度。如四溴靛蓝的牢度比靛蓝好，颜色更加鲜艳，牢度好。
2．通过卤基（主要是－Cl 、－Br ）水解、醇解和氨化引入其他基团，主要是－OH 、－OR 和－NH 2
3．通过卤基，进行成环缩合反应，进一步合成染料 4）烷化的作用即在有机化合物分子中引入了烷基或芳基。 烷基化目的：
1．在染料分子中引入烷基和芳基后，可改善染料的各项坚牢度和溶解性能； 2．在芳胺的氨基和酚羟基上引入烷基和芳基可改变染料的颜色和色光； 3．可克服某些含氨基、酚羟基染料遇酸、碱变色的缺点。
三．合成染料主要是由为数不多的几种芳烃（苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等）作为基本原料而制
得的。常用的中间体有，苯胺，硝基苯，卤代苯，烷基苯，苯酚，萘酚，苯磺酸，萘磺酸等 四．萘的磺化随磺化条件，特别是随温度的不同得到不同的磺化产物。低温（<60℃）磺化时，由
于α位上的反应速率比β位高，主要产物为α取代物。随着温度的提高（165℃）和时间的推移，α位上的磺酸基会发生转位生成β-萘磺酸。（一）萘环上引入羟基的方法有（1）酸基碱熔反应：萘磺酸在高温下（300℃）与氢氧化钠或氢氧化钾共熔时磺酸基转变成羟基
ONa
SO 3H
NaOH 270℃
H +
OH
。
（2）羟基置换卤素反应：
Ar-Cl
＋2NaOH
＋ H 2O
Ar-OH
NO
2
Cl
NO 2
ONa
2
2
（3）羟基置换氨基反应：
NH 2
OH
15－20％H 2SO 4
200℃
（二）在萘环上引入氨基的反应，主要是硝基还原和氨解反应，（1）硝基的还原，如
NO 2
SO 3H SO 3H
NH 2
H 2 /Pt 或 Fe ＋HCl
。（2）氨解反应如
OH
NH
2
3
五．蒽醌上引入羟基的常用的方法是酸基碱熔法，如
O
O
SO 3H
NaOH O
O ONa H
O
O
OH
蒽醌上引入
氨基最常用的方法是氨解法：如β-氨基蒽醌
NH 3NH 3Cat O
O
SO 3H
O
O Cl
O
O NH 2
O
O NH 2
第三章 重氮化偶合反应
一．重氮化反应机理：色基和盐酸与亚硝酸钠的反应称为重氮化反应。对于重氮化反应本身来说，
溶液中具有一定的质子浓度是一个必要的条件,反应中，首先是盐酸与亚硝酸钠作用生成亚硝酸，在酸性介质中亚硝酸与酸反应生成亚硝化试剂，反应如下：
NaNO 2+HCl →HNO 2+NaCl HNO 2 + H +
→ H 2NO 2+
H 2NO 2+ + Cl -→ H 2O + NOCl H 2NO 2+ +NO 2- → N 2O 3+H 2O,
其中亚硝酸阳离子,亚硝酰氯,亚硝酸酐都是亚硝化试剂.色基的重氮化反应是以亚硝化试剂作为进攻试剂的亲电反应,色基在盐酸的作用下生成色基的盐酸盐而溶于水,由于色基的盐酸盐的氨基氮上带正电荷,具有强的亲电能力的亚硝化试剂不能进攻,所以只有解析出游离胺才能使重氮化反应正常进行.重氮化反应如下:
Ar-NH 2 N-亚硝化
Ar －NH 2－NO
－H （ArNH －NO ）
（ArN ＝NOH ）
Ar －N ＝＋H
＋
－H 2O 迅速
在稀酸（[H]<0.5M ）条件下，重氮化反应的各种反应历程，按现有的研究结果，可归纳如下式，式中X 代表Cl 或Br 。
HNO 2
2O ＋
NH 2－NO
－H ＋（ArNH －NO ）
ArN ＝NOH ）
Ar －N ＝N （＋H ＋
2迅速
Ar －N ＝
N ）
二.重氮化反应
影响因素：
1．酸的用量和浓度：
要使反应顺利进行，酸必须过量。酸的用量取决于芳伯胺的碱性，碱性越弱，过量越多。酸的
浓度影响下列反应：
Ar-NH 2 + H 3+Ar-NH 3+ H 2O HNO 2 + H 2O
H 3O + NO 2－
一般说，无机酸浓度低时，后一影响是主要的，浓度升高反应速率增加；随着浓度的进一步增加，前一影响逐渐成为主要因素，浓度越高反应速率反而降低。 2．亚硝酸的用量：
重氮化反应进行时，自始至终必须保持亚硝酸稍过量，否则也会引起自我偶合反应。 3.反应温度：
重氮化反应一般在0~5℃进行，较高温度会加速重氮盐和亚硝酸的分解。 4.芳胺的碱性：
当酸的浓度很低时，芳胺的碱性对N-亚硝化的影响是主要的,这时芳胺的碱性越强反应速率越快。在酸的浓度较高时，铵盐的水解难易（游离胺的浓度）是主要影响因素，这时碱性较弱的芳伯胺的重氮化速率快。
从反应机理看，芳胺的碱性越强，越有利于N-亚硝化反应（亲电反应），从而提高重氮化反应速率。重氮化由易到难顺序是,2>1>3.
1,2的碱性较强,容易和无机酸生成稳定的铵盐，铵盐较难水解，重氮化时，酸量不宜过量过多，否则溶液中游离芳胺存在量太少，影响反应速率。重氮化时，一般先将芳胺溶于稀酸中，然后在冷却的条件下，加入亚硝酸钠溶液（即顺法）。
3的碱性较弱，芳胺分子中含有吸电子取代基，碱性较弱，难以和稀酸成盐，生成铵盐。在水中也很容易水解生成游离芳胺。因此它们的重氮化反应速率比碱性较强的芳胺快，所以必须用较浓的酸加热使芳胺溶解，然后冷却析出芳胺沉淀，并且要迅速加入亚硝酸溶液以保持亚硝酸在反应中过量，否则，偶合活泼性很高的对硝基苯胺重氮液容易和溶液中游离的对硝基苯胺生成黄色的重氮胺基化合物沉淀。
偶合介质的pH 值对偶合反应速率的影响
偶合介质的pH 值对偶合反应速率和偶合位置有很大的影响。偶合反应动力学研究表明，酚和芳胺类偶合组分的偶合反应速率与介质pH 值之间的关系:
对酚类偶合组分，随着介质pH 值增加，Ar －OH
Ar －O ＋ H
有利于生成偶合组分的活泼形式酚负氧离子，偶合速率迅速增大，pH 增加至9左右时，偶合速率达到最大值。当pH 值大于10后，继续增加pH 值，重氮盐会转变成无偶合能力的反式重氮酸
钠盐Ar
N ＝N
O Na
。由此，降低了偶合反应速率。因此，重氮盐与酚类的偶合反应通常在弱碱性介
质中（pH ＝9－10）进行。
芳胺在强酸性介质中，氨基变成NH 3正离子，降低了芳环上的电子云密度而不利于重氮盐的进攻。
NH
3
Ar －NH 2 ＋ H
Ar －＋
随着介质pH 值的升高，增加了游离胺浓度，偶合速率增大。当pH ＝5左右时，介质中已有足够的游离胺浓度与重氮盐进行偶合。这时偶合速率和pH 值关系不大，出现一平坦区域。待pH=9以上，偶合速率降低。原因是因为活泼的重氮盐转变为不活泼的反式重氮酸盐的缘故。所以芳胺的偶合在弱酸性介质（pH 值＝4－7）中进行。
三. 1.重氮化反应由快到慢顺序依次是凡拉明蓝B>红B 色基>大红色基G, 凡拉明蓝B 色基进行重氮化时,酸量不宜过量过多，否则溶液中游离芳胺存在量太少，影响反应速率。重氮化时，一般先将芳胺溶于稀酸中，然后在冷却的条件下，加入亚硝酸钠溶液（即顺法）.红B 色基,大红色基G 用较浓的酸加热使芳胺溶解，然后冷却析出芳胺沉淀，并且要迅速加入亚硝酸溶液以保持亚硝酸在反应中过量，否则，偶合活泼性很高的对硝基苯胺重氮液容易和溶液中游离的对硝基苯胺生成黄色的重氮胺基化合物沉淀。
第四章 染料的颜色和结构
三．分子吸收光能是量子化的。分子里的电子有一定的运动状态，原子核之间有一定的相对振动状态，整个分子则有一定的转动状态。这些运动状态各有其报应的能量，即电子能量、振动能量和转
动能量。它们的变化也都是量子化的，是阶梯式而不是连续的。这种能量的高低叫做能级。能级之间的间隔就是它们之间的能量差。运动状态发生变化时，能级也随之而发生变化。这种运动状态的变化叫做跃迁。电子运动状态的变化叫做电子跃迁，在一般条件下，分子总处于最低电子能级状态，称为电子基态，简称基态。在光的作用下，当光子的能量和染料分子的能级间隔一致时，便可能发生吸收，即所谓的选择性吸收。作为染料，它们的主要吸收波长应在380-780nm波段范围内。染料激化态和基态之间的能级间隔∆E必须与此相适应。这个能级间隔的大小主要是由价电子激化所需的能量决定的。就有机化合物而言，对可见光吸收的能级间隔是由它们分子中π电子运动状态所决定的。
四．影响染料颜色的因素主要有以下几个：（1）共轭双键系统（2）供电子基和吸电子基（3）分子的吸收各向异性和空间阻碍
1．N N NH2
＞
N N NH2
＞
N N NH2
，共轭
系统越长则其深色效应越显著。
2．
O
O
NHCO
NHCO
＞
O
O
NHCH3
NHCH2CH2OH＞
O
O
NH2
2＞OH
O
，供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。
3．分子的吸收各向异性所致染料颜色深浅不同。
4．引入取代基氨基造成了空间阻碍导致染料颜色的深浅不同。
第五章直接染料
一．直接染料可分为：直接染料可分为直接染料、直接耐晒染料、直接铜盐染料和直接重氮染料。
直接染料主要包括：联苯胺偶氮染料，二苯乙烯型染料
直接耐晒染料包括：二芳基脲偶氮染料，三聚氰胺偶氮染料，二噁嗪染料，酞菁系直接染料。
直接重氮染料包括：在偶氮基对位上具有氨基的染料，在染料分子末端具有间二氨基苯或间氨基萘酚结构的染料
二．直接染料之所以具有直接性是因为：直接染料的分子是直线型的大分子，且分子的共面性较好，而纤维素分子也是线性大分子。另外，直接染料分子中含有磺酸基等水溶性基团可直接溶解于水中，在无机盐（常用食盐与元明粉）和温度的作用下在纤维内部，染料与纤维以分子间力（氢键，范德华力）进行结合。染料分子的线性，共面性越好，分子量越大，与纤维的直接性越好。 三．水洗牢度顺序：4＞3＞2＞1，可从共面性角度考虑。
四．联苯胺类直接染料；联苯剩基有保持平面性倾向，两个苯核相连的C －C 键较正常的C －C 键长缩短约0.1 Å ，故基本上是单键，两个苯核可以环绕C －C 键而旋转。故联苯胺染料是线型，平面型分子，具有直接性；
纤维的染色过程可以这样描述：纤维首先浸入染液，吸收染液中的水分而发生溶胀，这种溶胀是沿着纤维的表面，由表及里逐渐发生的，而且只发生在纤维的无定形区。染料分子随着水分子的运动与纤维发生吸附作用，并由外向内扩散至纤维的全部无定形区。随着时间的推移，吸附作用加深，出现了聚集和解吸作用，这些作用既发生在染料与纤维之间，也发生在染料分子之间。发生在染料分子之间的吸附和解吸也可称为聚集与解聚。吸附和解吸两作用最终达到动态平衡，这一过程即结束。其表象是纤维由“环染”到“透染”的过程。
染料在纤维中主要以分子及分子聚集态存在，由于分子中存在的水溶性基团较多，故水洗牢度较差。 五
．
H 2N
NH 2HCL+NaNO 0-5 C
N
N NCL
+
+
OH
SO 3Na
NH 2
2
OH
SO 3Na
H 2N
N N
NaO 3S
NH 2
OH
第六章 还原染料
一．还原染料按结构主要可以分为蒽醌类和靛族, 有全面的坚牢度，耐晒和耐洗坚牢度,蒽醌染料由蒽醌或其衍生物合成,蒽醌染料根据结构可以分为酰胺系和亚胺系, 咔唑系,蓝蒽酮系, 黄蒽酮和芘蒽酮系, 二苯嵌蒽酮系, 吖酮系和噻唑结构系.
二.靛蓝: NH
CO
C
C
CO
NH
,硫靛:
CO
C
S
CO
S C
,合成途径:(1) 靛蓝
NH 2
+
CLCH 2COOH
OH -NHCH 2COOH
NaOH ，KOH NaNH 2
NH 2
C O
O CH 2
NH
C O C C NH
N
C O
(2) 硫靛
C
S C C C
S O
CH 3
CH 3
Cl
Cl
CH 3
Cl
SCH 2NH 2
22Cl
2COONa
水解，H
CH 3
Cl
C
CH 2S
O 还原桃红 R
靛蓝的牢度很好,但是它的色泽晦暗并不鲜艳，它的隐色体钠盐对纤维素纤维的直接性很小，无法一次染得深色。这些缺点可以通过卤化的方法得到改善。卤化后的靛蓝色泽比较鲜艳明亮，而且，染料卤化后，提高了染料隐色体钠盐对纤维素纤维的直接性。硫靛染料大部分都是红色，与靛蓝一样，硫靛本身色泽都不够鲜艳，而且日晒牢度也差；可是它的衍生物却很漂亮，而且各项牢度都很高。
四.还原染料分子中都含有两个或两个以上的羰基,分子的共平面性都极好, 属于多环芳香族化合物，其结构中不含有磺酸基、羧基等水溶性基团.
染色过程：不溶性的还原染料在还原剂，碱剂的作用下转变成可溶性的隐色体的钠盐，然后染料的隐色体被纤维表面吸附并向纤维内部扩散，最后，在氧化剂的作用下，上染的隐色体转变为原来不溶性的还原染料固着在纤维表面. 还原染料与纤维以氢键，范德华力结合，在纤维上以主要以分子状态存在.
第七章 酸性染料
一. 传统的酸性染料是指含有酸性基团的水溶性染料，而且所含酸性基团绝大多数是以磺酸钠盐形式存在于染料分子上，仅有个别品种是以羧酸钠盐形式存在。早期的这类染料都是在酸性条件下染色，故通称酸性染料。酸性媒染染料可溶于水，能在酸性溶液中对蛋白质和聚酰胺纤维上染，但在染色过程中要用金属媒染剂处理，使染料与金属媒染剂在纤维上形成络合物，因此称为酸性媒染染料。酸性含媒染料绝大多数是含有水溶性基团的偶氮型染料，类似酸性媒染染料，在分子中含有水杨酸基团或在偶氮基两侧邻位上具有可以与金属形成络合物的羟基、氨基母体染料，通过与铬、铜等金属离子形成稳定性比较高的染料金属络合物。
二.. 酸性染料分子中含有一定数量的亲水性基团，如－SO3H、－COOH、－NH2、－OH基等，染料分子具有较强的亲水性。当分子中含有较多的－SO3H基，染色纤维在碱性水溶液中，由于解离的磺酸基－SO3－与纤维内带负电荷区域之间的静电排斥力，更容易造成染料向碱性水溶液中的解吸附。因此尽管酸性染料染着羊毛、丝及聚酰胺纤维时可以与纤维之间形成盐键，但其结合强度仍比较低，因此染料在纤维上的湿处理牢度不是十分理想。
提高酸性染料水洗牢度的方法:增加染料分子量,湿处理牢度将随着染料分子量或分子体积的加大而得到改进. 可以在染料分子中引入脂肪族烷基、环烷烃及芳烃等憎水性基团。这些基团的引入不仅可以降低酸性染料在水中的溶解度和亲水性能，而且又增加了染料分子与蛋白质纤维分子间的引力，明显地提高染料湿处理牢度.
四.1,强酸性染料2,弱酸性染料3,直接染料4,直接染料
五.羊毛是两性纤维,在酸性浴中,羊毛纤维上的羧基的电离被抑制,而氨基离子化,结果使羊毛带有正电荷,酸性染料的染浴是一个多离子的混合物,其中含有H+及酸根离子,染料阴离子及伴随存在的Na+,由于染液中染料阴离子与无机阴离子相比体积大,扩散慢,所以在染料阴离子未被纤维吸附之前,无机阴离子优先被纤维吸附,与羊毛离子化的氨基成盐式键结合,当无机阴离子被羊毛吸附到一定程度时,与羊毛有较大亲和力的染料阴离子要取代被纤维吸附的无机阴离子,达到匀染目的.
毛用活性染料分子中含有磺酸基团,在水溶液中离解后带负电荷,当染浴的酸性较强时,羊毛带正电荷,染料与纤维主要以离子键结合.当染浴的PH值在弱酸性至中性时,由于羊毛纤维上存在大量的反应性强的氨基等,染料与纤维发生反应,此时以共价键结合为主.
强酸性染料与纤维以离子键结合;水洗牢度不高;弱酸性染料与纤维以离子键,氢键,范德华力结合,水洗牢度较好,媒染染料与纤维以离子键,配位键,氢键,范德华力结合,水洗牢度很好,金属络合物染料与纤维以离子键,配位键结合,毛用活性染料与纤维以离子键或共价键结合.水洗牢度较好.
七.酸性染料按其应用性能可以分为强酸浴染色的酸性染料，弱酸浴染色的酸性染料，中性浴染色的酸性染料，酸性媒染染料以及酸性金属络合物染料；在偶氮染料的分子结构中，X-若为氨基、羟基则不利于耐光性能，若为卤素（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。Y-若为－OH、－OCH3, －SO3H及－Cl等，则染料分子结构的稳定性提高，或
者是影响染料分子在染色纤维中的物理状态，进而提高其耐光牢度。X-，Y-基团的分子量越大，染料的湿处理牢度越好。
八．偶氮型酸性染料分子结构比较简单，分子中含有水溶性基团，主要用于染羊毛等蛋白质纤维，与纤维以离子键结合，由于分子量小，加上分子中含有较多的水溶性基团导致其湿处理牢度较差，对羊毛的匀染性好。直接染料的分子量大，分子中也含有水溶性基团，分子呈线性，共平面性好，与纤维的直接性大，与纤维主要以范德华力结合，水洗，日晒牢度不佳。
第八章 分散染料
三．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。对于偶氮型分散染料，由于偶氮染料分子中的偶氮基的光化学变化是一个氧化反应，偶氮基氮原子的电子云密度越高，将越易发生反应，所以在苯环上引入供电子基（—NH 2、—OCH 3等）往往会降低分散染料的日晒牢度。引入吸电子基（—NO 2、—Cl 等）则可提高日晒牢度，例如：
N O 2N
N
NH 2
日晒牢度5- 6级
N O 2N
N
N(CH 3)2
日晒牢度4-5级
—N(CH 3)2基的供电子能力比—NH 2强，故日晒牢度低一点。
在重氮组分上引入吸电子基，除了个别情况外，日晒牢度随吸电子性增强而提高，例如下式染料：
R
N O 2N
N
N C 2H 52H 4CN
R 基团和日晒牢度的关系为：
R: －CN> －Cl> －H> －CH 3> －OCH 3> －NO 2
蒽醌分散染料的光褪色机制更加复杂。氨基蒽醌在有氧气存在下，光褪色的第一阶段可能是生成羟胺化合物。因此蒽醌核上氨基碱性越强，染料日晒牢度就越差，例如下列染料的日晒牢度和取代基R 的关系为：
O
O NH 2
R
OCH3＜NHCH3＜NH2＜NH＜S
＜NHCO＜S
N C
S
R：
染料的升华牢度与染料结构密切相关，可在染料分子中引入适当的极性基团或增加染料的分子量。例如下式偶氮染料随着重氮组分上取代基R的极性增加，染料的升华牢度也相应增高。
其顺序为：
R
N
O2N N N
C2H5
C2H4CN
R：－NO2≈－CN >－Cl≈－OCH3> －H≈－CH3
同理，在偶合组分中引入极性取代基，也可提高染料的升华牢度。
升华牢度与取代基的极性有以下关系：
Cl
N
O2N N N
2
H4R1 C2H4R2
四．染料的日晒，升华牢度大小：（4）＞（1）＞（2）＞（3）
五．1．分散染料按结构主要分为偶氮型分散染料和蒽醌型分散染料以及杂环型分散染料，主要用
于涤纶纤维的染色。分散染料的应用特性可以从以下几个方面来阐述，（1）溶解特性，分散染料的结构当中不含如－SO
3
H、－COOH等水溶性基团，而具有一定数量的非离子极型基团，如－OH、－
NH
2
、－NHR、－CN、－CONHR等。这些基团的存在决定了分散染料在染色条件下具有一定的微溶性。（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，分散染料对涤纶的染着，主要依靠分子间范德华力相互吸引。分散染料有两种分类方法：一种是按应用性能分，主要是按升华性能；另一种是按化学结构分。按照染料的升华性能染料可分为成E、SE、S三类：E类升华牢度低，而匀染性好；S类则相反，升华牢度高，而匀染性差；SE类的性能介于两者之间，升华牢度低的染料适用于载体染色；升华牢度中等的染料适用于125～140℃的高温染色；而升华牢度高的，由于匀染性差，主要用于热熔染色。
偶氮型分散染料结构中的取代基对染料颜色和日晒及升华坚牢度的影响。
2．（1）当偶合组分不变时，重氮组份上的吸电子取代基使染料的颜色加深，加深的程度随取代基的数目、位置、和吸电子的能力大小而变化。如果没有空间阻碍，吸电子取代基数目越多，吸电子能力越强，深色效应越显著。所以R1，R2的吸电子能力越强，染料的深色效应越显著。当重氮组分不变时，偶合组分中供电子基产生深色效应，吸电子基产生浅色效应，偶合组分氨基上取
代基的供电性越强则深色效应越显著，另外，在偶合组分中若取代基体积较大则可能产生空间阻碍，深色效应减弱。故R3，R4，R5，R6的供电性越强，则染料的深色效应越显著。
（3）偶氮型分散染料在涤纶上的日晒褪色被认为是偶氮染料分子中的偶氮基的光化学变化，这是一个氧化反应，偶氮基氮原子上的电子云密度越高，将越易发生反应，所以在苯环上引入供电子基（—NH 2、—OCH 3等）往往会降低分散染料的日晒牢度。引入吸电子基（—NO 2、—Cl 等）则可提高日晒牢度，故，R1，R2的吸电性越强则染料的日晒牢度越好，R3，R4，R5，R6的供电性越强，染料的日晒牢度越差。
（4）偶氮型分散染料的升华牢度主要和染料分子的极性、分子量大小有关。极性基的极性越强、数目越多，芳环共平面性越强，分子间作用力就越大，升华牢度也就越好。染料分子量越大，也不易升华。故R1，R2，R3，R4，R5，R6 的极性越强则染料的升华牢度越好。
六．分散染料溶解度很低，不能直接用来染色，因此在染料出厂前，通常必须进行商品化处理。分散染料最主要的加工工作是将染料充分研磨，选择适当的助剂（主要为分散剂）制成易于成高度分散和稳定悬浮液的染料商品。研磨时将染料、分散剂、和其它助剂等与水混合均匀，配成浆状液，送入砂磨机进行砂磨，直到取样观察细度并测试扩散性能达到合格，然后喷雾干燥，再经混配、标准化，达到商品规格。
第九章 阳离子染料
一．染料分子中带正电荷的基团与共轭体系以一定方式连接，再与阴离子基团成盐，这种结构的染料就称为阳离子染料。阳离子染料主要用于聚丙烯腈纤维染色。它以离子键与纤维结合。
二．根据带正电荷基团在共轭系统中的位置，阳离子染料可以分为两大类。第一类，隔离型阳离子染料；第二类，共轭型阳离子染料。
第十章 活性染料
二．活性染料按照活性基分类，分为：均三嗪活性基活性染料（包括K 型，KN 型），嘧啶活性基活性染料，乙烯砜活性基活性染料，复合活性基，膦酸基活性基活性染料，结构依次为：
N NH
D Cl
Cl ，
N
N Cl
Cl
Cl
D －NH
，D SO 2CH CH 2
N N R
NH D NH
N N R
，
D P OH
O OH
三．活性染料分子中含有活性基团，能够与棉纤维以共价键结合，形成“染料-纤维一体”化，具有很好的水洗牢度。、
四．三氯均三嗪的反应活性很高，这主要是因为均三嗪核上碳原子的正电性高有关，因此它与纤维反应生成的“染料-纤维”键极不稳定。合成二氯均三嗪，一氯均三嗪的途径如下：
N CL
CL
+
NH 2 D N CL
NH
D 1
N N NH
CL
CL
D 1
+
NH 2
D N
N CL
NH
NH
D 1
D 2
六．活性染料的染色性能主要取决于染料的活性基。按照活性基的不同，染料的反应历程可以分为亲核取代和亲核加成；（1）染料的亲核取代反应 卤代均三嗪型及嘧啶型活性染料与纤维的反应均可用这种机理来解释。由于活性基团的芳香杂环上氮原子的电负性较碳原子为强，因此使杂环上各个碳原子呈现部分正电荷，在碱性条件下，纤维素负离子作为亲核试剂进攻碳正离子，发生亲核取代反应。可用下式表示：
N
N N
NH
D NHR
+ Cell －CH 2－O N N
NH
D NHR
O －CH 2－Cell N N
NH
D NHR
－CH 2－
Cell
＋ Cl
（2）染料的亲核加成反应
这种双键一般在染色过程中形成，它们可以和亲核试剂发生亲核加成反应，其反应历程为：
D Z CH 2CH 2
X D
Z CH
CH 2
D Z CH CH 2
D Z CH 2CH 2
Y
K (－HX)K -1
K (+Y K -2
)
K 3(+H +)
K -3
式中Z 为吸电子的连接基，X 为－O S03Na 等离去基团，Y 为亲核试剂（例如纤维素阴离子等）。活性基的反应性主要取决于吸电子的连接基，也和离去基性质有关。反应分两步进行，先发生消除反应形成碳碳双键，然后发生亲核加成反应。
八．乙烯砜型活性染料与纤维的结合就是一种亲核加成反应。乙烯砜型商品染料的结构是β-羟乙基砜硫酸酯，它在中性介质中具有较好的水溶性和化学稳定性。染色时，它在碱的作用下生成含活泼双键的乙烯砜基(－S02CH ＝CH 2)，由于染料结构中－SO 2为吸电子基，电子诱导效应的结果使β-
碳原子呈现更强的正电性，遂与纤维素负离子发生加成反应，H＋离子由水中供给，反应后产生OH－离子，其反应过程如下：
D－S－CH2CH2－O－SO3Na O
O OH
D－S CH2－O－SO3Na
O
O
D S CH2
O
Cell－CH2－O
D－S－CH－CH2－O－CH2－
O
O H D－S－CH
2
－CH2－O－CH2－Cell O
O
以上反应所形成的染料－纤维结合键是一种醚键，即R－O－R'，在D－F 键的牢度上与酯键结合是有区别的。
九．染料活泼性用水解假一级反应速率常数表示。影响卤代杂环活性染料活泼性的主要因素是杂环中杂原子的个数，杂环上取代基的性质，数目，位置。
十．活性染料的结构式依次为:
N
N N
Cl
NH2,N
N
N
Cl
Cl,
N
N
N
Cl
OCH3,N
N
F
F
Cl
,N
N
Cl
SO2CH3
Cl
,
N
N
Cl
Cl Cl,
它们的反应活性大小依次为:N
N
N
Cl
Cl＞N
N
F
F
Cl
＞N
N
Cl
SO2CH3
Cl
＞
N
N
N
Cl
OCH3＞
N
N N
Cl
NH2＞
N
N
Cl
Cl Cl.
卤代氮杂环活性基的反应性，除了和杂环中的杂原子数目有关，还和杂环上取代基的性质、数目和位置有关。在杂环上引入吸电子基将降低杂环碳原子的电子云密度，增强活性基的反应性；引入供电子基，则反应性降低。因此在杂环中引入氯和氟原子等吸电子基团可提高活性基的反应性，引入数目越多，卤素的电负性越强，反应性就提高越多
十四.(1)D NH
N
N
Cl
Cl
由于活性基团的芳香杂环上氮原子的电负性较碳原子为强，因此使杂
环上各个碳原子呈现部分正电荷,又由于含氮杂环上含有两个氯原子取代基,使得碳原子上的电子云密度进一步降低,在碱性条件下,纤维素负离子作为亲核试剂进攻芳香环上的碳正离子,发生亲核
取代反应,染料与纤维之间形成共价键.同理,D NH
N
N
Cl
F
与纤维的反应也是亲核取代反
应.D NH
N Cl
与 D NH
N N Cl
F
相比,
D NH
N Cl
的反应性更强,这是因为杂环
上电子云密度越低,染料的活泼性越强,从结构上看,
D NH
N
Cl 中含有3个氮原子,其杂环
上的电子云密度比 D NH
N N Cl
F
F
较低,故反应活性更强.染料的水解反应和成键反应一样，是
亲核取代反应。含氮杂环和纤维素连接的碳原子上电子云密度越低，越容易断键,
D NH
N Cl
与纤维作用,生成的”染料一纤维”键的水解稳定性较差.
(2) 为了提高活性染料固色率，近年出现了复合活性基的活性染料，即在一个染料大分子中含
有两个相同的活性基团或两个不同的活性基团。这样不仅增加了染料与纤维羟基反应的机会，可提高固色率至80~90％的水平，而且由于染料分子的增大，还提高对纤维的亲合力，因此在高温染色条件下有利于染料的渗透与匀染。例如: 双侧型 染料的结构通式为：
N NH
NH A
Cl D SO 2CH 2CH 2OSO 3Na
.
即在染料分子中引入两个活性基团,不仅具有复合活性基染料反应性强、固色率高、色泽浓艳的优点，而且能发挥两类活性基团的长处，它既可以克服均三嗪型染料与纤维的结合键耐酸稳定性差的缺点，又可以弥补乙烯砜型染料耐碱稳定性差的问题.
十五.(1)乙烯砜型活性染料，分子中含有乙烯砜活性基，反应时，与纤维发生亲核加成反应，与纤维以共价键结合。
（2）双活性基活性染料，分子中既含有一氯均三嗪活性基又含有乙烯砜活性基。反应时，可发生亲核加成和亲核取代反应，与纤维以共价键结合。
（3）一氯均三嗪型活性染料，分子中含有一氯均三嗪活性基，反应时，与纤维发生亲核取代反应，与纤维以共价键结合。
十六. 染料母体是活性染料的发色部分，它赋以活性染料不同的色泽、鲜艳度、牢度、直接性。大多数活性染料的母体结构与酸性染料相似, 染料母体的直接性与活性染料的反应性、固色率、沾色性等关系很大。一般染料母体应对纤维有一定的直接性，直接性不宜过低，否则会影响活性染料染色时的吸附和固色率，尤其是浸染时需要用直接性较高的活性染料，但直接性也不宜过高，因为有部分活性染料在反应时会水解形成水解染料，而水解染料必须易于洗除，如果水解染料直接性过高，必然会不利于水解染料从纤维上洗净，从而形成沾色或降低色牢度.
活性基团与染料的稳定性有关，尤其重要的是储存稳定性。反应性太强，活泼性太高，染料容易水解，无法保存。染料与纤维化学结合后，产生的共价键一般是稳定的，但在一定酸、碱条件下会裂解，即断键，并造成色牢度的降低。活性基团与纤维结合键的稳定性是相关的。此外，活性基结构与染料的溶解度、直接性及扩散性等也有一定的关系。
可以考虑在分子中引入多个不同的活性基团，使其具有反应性强、固色率高、色泽浓艳的优点，而且能发挥各类活性基团的长处，它既可以克服均三嗪型染料与纤维的结合键耐酸稳定性差的缺点，又可以弥补乙烯砜型染料耐碱稳定性差的问题。
十七.
N N N
NH
D CL
, N NH
D NHR
Cl
,D －NHSO 2CH 2CH 2OSO 3Na,
X K KN
X,K 型活性染料的反应均为亲核取代反应,KN 型活性染料的反应为亲核加成反应,在碱性条件下水解稳定性为:K ＞X ＞KN,酸性条件下,水解稳定性为:KN ＞K ＞X. 对蛋白质纤维，活性染料能够在酸性介质中发生吸附。均三嗪类活性染料在酸性介质中会发生水解；由于羊毛鳞片层的存在，使染料充分扩散进入纤维内部又需要较高的温度。在这种情况下，一般活性染料不但容易水解，产生大量水解染料吸附在纤维上造成浮色，而且和纤维的反应过于迅速，容易造成染色不匀。这些情况与纤维素纤维的染色有很大不同。因此,一方面, 人们利用一般的活性染料设法找出比较合适的染色条件,另一方面则根据上述特点合成一些反应性比较低、扩散性能较好，专供蛋白质纤维染色用的活性染料。
十八.X-的电负性越强,则三嗪环上电子云密度越低,染料的反应性越强,Y-的供电子能力越强,则染料的三嗪环上电子云密度越高,则染料的反应性越弱.R-若为水溶性基团,则染料的水溶性好,然而,与纤维的直接性下降.染料的固色率下降.故可以考虑向三嗪环上引入电负性较强的基团,连接基的吸电性要更好,同时不要向纤维中引入过多的水溶性基团,这样可以提高纤维的固色率.
二十一. S:保证染料有较好的水溶性,以使水解染料易于从纤维上洗去,避免浮色.D: 染料母体是活性染料的发色部分，它赋以活性染料不同的色泽、鲜艳度、牢度、直接性.B:连接染料母体
和活性基团,影响反应基团的反应活性.Re: 活性基团不仅与染料的稳定性有关，还与染料的溶解度、直接性及扩散性等也有一定的关系
X,K,KN,M活性染料与纤维的反应机理略,几种染料的耐碱稳定性顺序为:K＞X>M>KN,耐酸稳定性为:KN>M>K>X.
增加X-的电负性,可以提高染料的反应性,增加Y-的分子量可以提高染料与纤维的直接性.
第十一章荧光增白剂
一．荧光增白剂是一类含有共轭双键，且具有良好平面性的特殊结构的有机化合物。在日光照射下，它能够吸收光线中肉眼不能看见的紫外线（波长为300~400nm），使分子激发，再回复到基态时，紫外线能量便消失一部分，进而转化为能量较低的蓝紫光（波长为420~480nm）发射出来。这样，被作用物上的蓝紫光的反射量便得以增加，从而抵消了原物体上因黄光反射量多而造成的
黄色感，在视觉上产生洁白、耀目的效果。
影响荧光增白剂增增白效果的原因：（一）前处理（二）荧光增白剂的用量（三）酸碱度(pH 值)的影响（四）无机添加物的影响（五）溶液配制（六）表面活性剂的影响（七）后处理（八）色光调节。
（完整版）《染料化学》习题参考答案 一、名词解释（每名词2分） 1、染料（本题2分）； （1）溶解性（Soluable）：染料溶于水或一般的有机溶剂，或者是在染色的过程中转变成溶于水的状态；而颜料不溶于水或一般的溶解溶剂。 （2）染着性或亲和力（Affinity）：染料对被染物具有染着性或亲和力；而颜料对于被染物没有染着性或亲和力，它必须借助于粘合剂机械地固着于织物的表面或者内部。 （3）适用的对象：染料适用于纺织品的染色和印花，也可以适用于皮革和纸张等广范围的领域。 2、硫化还原染料（本题2分） 有一类硫化染料，化学性质很稳定，硫化钠或多硫化钠不能使其还原，需要借助于还原染料还原时所用的还原剂即碱性保险粉才能将其还原成溶于水的、对纤维具有亲和力的隐色体的钠盐，上到纤维上去后，再经氧化成原来的不溶性的硫化染料母体而固着在纤维上去。我们把这种硫化染料叫硫化还原染料。 3、偶合反应（本题2分） 答：芳香族的重氮盐与酚类、胺类、氨基萘酚磺酸类以及活泼的亚甲基相互作用，生成偶氮染料的反应叫偶合反应。 4、染料力份（本题2分） 答：指的是将一定浓度的染料作为标准，将它在规定的条件下进行染色，定该染料的力份100%，其它浓度的染料与标准染样进行比较，而定出其力份。如果的色浓一倍，该染料的力份就为200%，如果的色浅一倍，则该染料的力份就为50%。染料的力份是一个相对的浓度而不是一个绝对的浓度。 5、蓝移（本题2分） 答：染料的最大吸收波长向短波方向移动，染料的颜色变浅，叫浅色效应，又叫蓝移。6、克分子消光系数（本题2分）
答：表示的溶质对某一单色光吸收强度特性的物理量，当溶质固定时，ε只随着入射光的波长的变化而变化，当波长一定时，ε也是一个常数。 7、重氮化反应（本题2分） 答：我们把芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应，叫重氮化反应。可以表示成； ArNH2 + NaNO2+HCl→Ar—N=N+Cl―+NaCl+2H2O+Q 8、阳离子染料（本题2分） 答：分子中具有四价胺盐正离子，与小分子的酸根形成分子内盐，溶于水，电离出染料的色素阳离子。 9、吸收光谱曲线（本题2分） 答：我们把克分子消光系数ε随着入射光的波长的变化而变化的关系曲线，叫人类的吸收光谱曲线。 10、物质的颜色（本题2分） 答：物质的颜色就是物质对于可见光选择吸收的结果，物质的颜色是它所吸收光的颜色的补色。 11、红移（本题2分） 答：染料的最大吸收波长向长波方向移动，染料的颜色变深，叫深色效应，又叫红移 12、三段法（本题2分） 答：即冠首-色称-字尾。冠首指的是染料所属于的应用分类类别，如分散、还原、直接等；色称指的是染料上到纤维上去后，在纤维织物上所呈现的颜色，如艳红、翠蓝、紫色等；字尾补充说明染料的色光、牢度、性能及用途等，通常用大写的英文字母来表示，字母前是数字越大，表示该项性能越强。 13、硫化缩聚染料（本题2分） 答：分子中具有硫代硫酸根的一类染料，溶于水，上到纤维上去后，在所谓的固色剂如硫化钠等的作用下，会将硫代硫酸根脱去，在染料分子之间发生缩聚反应，生成二硫键或多硫键，从而使染料最终转变成不溶于水的形式而固着在纤维上。
1、棉纤维的主要伴生物有哪些？为什么在染色加工之前要将他们去除？答：棉纤维的主要伴生物有果胶物质，含氮物质，蜡状物质，灰分，天然色素和棉籽壳等。因为这些伴生物在棉织物染整加工中影响纤维的吸水、染色、白度等性能，所以在染整加工的前处理中需要将其除去，以满足染整加工与服用的需要。 2、羊毛纤维的化学结构和主要性能是什么？答：羊毛的化学结构：除了主要的角蛋白外，还含有羊脂，羊汗，沙土和植物性杂质等其他非蛋白物质。羊毛的主要性能：1、具有可塑性；2、耐热性较差；具有较强的吸湿性，稀释后溶胀；4、对酸的作用比较稳定；5、对碱的稳定性较差；6、羊毛的二硫键可与还原剂起反应；7、羊毛纤维对氧化剂比较敏感。 3、麻纤维染色困难的原因是什么？有何解决办法？答：原因、麻纤维结晶度取向度高。大分子链排列整齐，紧密，空隙小且少，溶胀困难，同时麻纤维含有一定量的木质素和半纤维素等杂质，染色性能较差，燃料扩散困难，上染率低，用染纤维素纤维的染料染色得色量低，不易染色。解决办法：(1)对麻纤维进行染前处理，如丝光，降低纤维的结晶度。(2)对麻纤维进行改姓处理，如阳离子性处理，使纤维带正电荷。提高对阴离子染料的亲合力。 4、分析涤龙与碱的作用机理？答：涤龙中的酯键在碱中极易水解，水解生成的酸与碱作用生成钠盐，是水解反应一直进行下去，故涤龙的耐碱性较差，在浓碱液或高温希碱液中。纤维会逐渐水解，分子量降低，强度降低，但涤龙有较大的疏水性，结晶度和取向度高，所以水解反应只发生在纤维表面，并由表及里进行，当水解一定程度后，纤维基本上保持圆形，只是纤维逐渐变细，利用这一方法可将涤龙进行“碱脱皮”，使纤维变得细而柔软。制成有真丝效果的织物。 5、水的软化方法有哪几种？各有何优缺点？答：水的软化方法有沉淀法，络合法和离子交换树脂软化法三种。沉淀法：成本低但软化程度不高。络合法：软化效果好但成本高。离子交换树脂软化法：软化效果好，但交换树脂在一定时间后会失效，需要再生。 6、什么是表面活性剂？简述其作用。答：表面活性剂就是指、在很低的浓度下，能够显著降低液体表面张力或两相间界面张力的物质。其作用如下：润湿作用和渗透作用；乳化、分散、增容作用；起泡与消泡作用；洗涤作用。
《染料化学》习题 第一章染料概述 1名词解释：（1）染料（2）颜料（3）染料商品化（4）染色牢度（7）致癌染料。 2、构成染料的条件是什么？ 3、按纺织纤维分类写出各种纤维染色适用的染料（应用分类名称）。 4、染料的名称由哪几部分组成？各表示什么？ 5、何谓染料商品化加工？染料的商品化加工有何作用？常用哪些助剂？ 6、评价染色牢度的指标有哪些？ 7、什么是《染料索引》？包含哪些内容? 8、试指出下列染料的类属（结构分类，应用分类） (1) OH OH O OH OH2 20%H 2SO4 - 110~115 C -SO3H NH」 OH O( 2) OH SO3H Na2S 75~80 C SO 3Na N02 OH O SO3Na COONa ^■■1_N= Nso3H》_NHCONH_《 SO3Na (4) Br NH X Br XX CO COONa -J 直接铜盐紫)3RL (C. I. 25355) (5) SO3Na OH N= N O OH O NH —CH 3 NH CO Br NH c—C / (H3O2N Br NH2 （5 ）禁用染料（6）致敏染料
第二章中间体及重要的单元反应 1何谓染料中料，在合成中料中主要采用哪些单元反应? 2、 试述卤化、磺化和硝化在染料中料合成中的作用，并以反应方程式表示引入这些取代基的方法。 3、 合成染料用的主要原料是什么？有哪些常用的中间体？写出从芳烃开始合成下列中料、染料的途径。 (7) ( 8) (9) ( 10 ) 4、 以氨基萘磺酸的合成为例，说明萘的反应特点以及在萘环上引入羟基、氨基的常用方法。 5、 以蒽醌中料的合成为例，说明在蒽醌上引入羟基、氨基的常用方法。 6、 何谓重氮化反应？影响重氮化反应的因素有哪些？ 7、 何谓偶合反应？偶合剂主要有哪几类？影响偶合反应的因素有哪些？ 8、 试述偶合反应的 pH 值对偶合反应速率的影响。 9、 盐对偶合反应的速率有什么影响？ 10、以芳烃为原料，写出下列染料合成反应过程和基本反应条件。 第三章染料的颜色和结构 1、名词解释： （1）发色团（2）助色团（3）深色效应（4）浓色效应（5）浅色效应（6）淡色效应 （7）互补色（8）单色光（9）积分吸收强度（10）吸收选律（11） Lambert-Beer 吸收定律 2、从染料的吸收光谱曲线的性状上可得到哪些信息? (1) (2) (3) (4) SO s Na OH NH 2 (5) O 2N NO 2 NaO 3 NH 2 OH O OH O OH O NH 2 NH 2 O O NH 2 O
模拟试题一答案（前处理部分） 一、名词解释（每个3分，共15分） 1.烧毛：将原布平幅地通过火焰或擦过赤热的金属表面，达到既烧去绒毛又不损伤织物的加工过程 2.脱胶率：（脱胶前织物绝对干重—脱胶后织物绝对干重）/ 脱胶前织物绝对干重 3.碱减量：利用碱对涤纶的水解剥蚀作用，赋予其丝绸的风格 4.热定形：利用合成纤维的热塑性，在热能和张力的作用下，使产品形态稳定的加工过程 5.碱缩：指棉针织物在松弛状态下，用冷、浓烧碱溶液进行处理，使之任意收缩的过程 二、填空题（每空1分，共20分） 1.表面活性剂的分子结构是由亲水基和疏水基两部分构成。 2.常用退浆方法有碱退浆、酸退浆、酶退浆和氧化剂退浆。 3.煮练后棉布的吸湿性常用毛效来衡量。 4.棉织物增白主要有上蓝增白和荧光增白两种方式。 5.烘燥设备有烘筒、热风和红外线三种形式。 6.棉布丝光时烧碱的浓度一般控制在 240~280g/L 。 7.棉织物的丝光是在丝光机上进行，其中以布铗丝光机应用最广。 8.麻类织物的漂白常采用氯—氧漂。 9.羊毛纤维的前处理有选毛、开松、洗毛、炭化、漂白等过程。 10.蚕丝织物的精练又称脱胶。 11.涤纶织物经碱减量后，上染率提高，表观得色量下降。 三、选择题（每题2分，共20分） 1.目前，应用最广泛的烧毛设备是（ A ） A.气体烧毛机 B.铜板烧毛机 C.圆铜烧毛机 2.羊毛纤维最常用的洗毛方法是（ B ） A.冷冻洗毛法 B. 乳化洗毛法 C.溶剂洗毛法 3.含有磺酸基的表面活性剂是属于下列哪一类型（ A ） A.阴离子 B. 非离子 C.阳离子 4.天丝前处理中酶处理的目的是（ C ） A.去除浆料 B.去除天然杂质 C.去除绒毛 5.对棉织物采用酶退浆表述错误的是（ A ） A.退浆率高，对纤维损伤大 B.退浆率高，去除其他浆料的效果差 C.退浆率高，环保无污染 6.蚕丝精练加入保险粉的作用是（ A ） A.提高白度 B.软化硬水 C.吸附杂质 7.蚕丝精练后处理水洗应遵循的原则是（ B ） A.快速降温 B.逐步降温 C.室温水洗 8.棉织物半丝光的目的是（ C ）
[染色与后整理习题集答案] 一．填空题（1）棉纤维的染色主体部分是（胞腔），毛纤维的染色主体部分是（鳞片内层）（2）棉、麻、丝光棉、黏胶纤维染色难易规律为（黏胶、丝光棉、棉、麻）（3）棉在碱液中会（碱缩），蚕丝在某些无机酸中会（酸缩），蚕丝在某些无机酸中会（增重），涤纶在NAOH热碱液中会（碱剥皮），羊毛在3%的NAOH溶液（4）水的硬度表示（水中的钙镁盐转化成碳酸钙的毫克数）（5）纺织品常用的漂白方法有（次氯酸钠漂白、过氧化氢漂白、亚氯酸钠漂白）。棉、麻常用的漂白剂有（次氯酸钠过氧化氢），羊毛常用的漂白剂为（双氧水）。 （6）三原色为（品红、黄、青）。 （7）阳离子染料在水中的状态为（阳离子状态），阴离子染料在水中的状态为（阴离子状态）（8）染料上染过程的三阶段为（吸附、扩散、固着）（9）按被染物的性态，染色方法分为以下五种，是（纱线染色、织物染色、溶液染色、成衣染色、散纤维染色）（10）盐在直接染料棉时起（促染）作用，在酸性染料染毛PH值低于等电点起（缓染）
作用，在酸性染料染毛起PH值高于等电点起（促染），在阳离子染料染腈纶时起（缓染）作用。 （11）活性染料的上染反应包括（亲核取代）和（亲核加成）反应，采用（纯碱）作为活性染料的固色剂。 （12）酸性染料主要用于（蛋白质纤维（羊毛、蚕丝）和棉纶）纤维，直接染料主要用于染（维纶）纤维，阳离子染料主要用于染（腈纶）纤维，分散染料主要用于染（涤纶）纤维，活性染料主要用于染（纤维素）纤维和（蛋白质）纤维。 （13）分散染料的扩散属于（自由体积）模型。 （14）化纤用色料应采取（低）张力。 （15）印花方法按设备分三种：（筛网印花、转移印花、喷墨印花滚筒印花）（16）纺织用色料包括染料和颜料（17）树脂整理是以（防皱）为目的的，又称（防皱）整理，硬挺整理的面料不适宜作（服装）面料（18）缩呢是（粗纺毛织物）整理最关键的工序（19）缩呢与起毛的关系是先（缩呢）后（起毛）。 （20）缩呢机缩祥盖板的挤压式织物产生（经向收缩），调节缩幅辊的间距使织物发生（纬向收缩）。 （21）染料拼色的基本要求是（上然速率要接近、配伍性接近、半染时间接近）。
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（ε）增加的效应。 6.淡色效应：引起某一波带吸收强度（ε）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εmax数值范围在10~105之间。对于π电子的跃迁来说，通常将εmax<103的跃迁称为禁阻跃迁；把εmax>103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→π*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
染料化学课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
染料化学课后习题答案 第一章 一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么？试述染料与颜料的异同点。 答：染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。 染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色 不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花，它们大多可溶于水，有的可在染色时转变成可溶状态。染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色，同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。 颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色，也可用于纺织物的染色及印花。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时是通过高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。 二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料（按应用分类）。 答：染料分类： 1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料，此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。 2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。 颜料分类： 颜料可根据所含的化合物的类别来分类：无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、
一、名词解释 1、吸收光谱曲线：我们把克分子消光系数ε随着入射光的波长的变化而变化的关系曲线，叫染料的吸收光谱曲线。 2、物质的颜色：物质的颜色就是物质对于可见光选择吸收的结果，物质的颜色是它所吸收光的颜色的补色。 3、红移：染料的最大吸收波长向长波方向移动，染料的颜色变深，叫红移。 4、蓝移：染料的最大吸收波长向短波方向移动，染料的颜色变浅，叫蓝移。 5、深色效应：染料的最大吸收波长向长波方向移动，染料的颜色变深，叫深色效应。 6、浅色效应：染料的最大吸收波长向短波方向移动，染料的颜色变浅，叫浅色效应。 7、颜色的亮度：半带宽越窄，染料的颜色越亮。 8、颜色暗度：半带宽越宽，染料的颜色越暗。 9、补色现象：两种不同颜色的光加在一起产生白光的现象，就叫做互为补色现象。 10、光谱色：被物质吸收的那部分波长光的颜色就叫做光谱色。 11、光谱色的补色：被物质吸收的那部分波长光的颜色就叫做光谱色；而没有被物质吸收的反射回来的那部分波长光的颜色，就叫做该光谱色的补色。 12、助色团：染料的分子中助色团一般具有不饱和的基团，对染料的颜色贡献很大。 13、发色团：染料的分子中发色团一般具有非共用电子对的基团，对染料的颜色起着增深的作用，增强染料对纤维染着性的基团。 14、朗伯特-比尔吸收定律：朗伯特-比尔吸收定律：当一束平行的单色光照射到有色物质的稀溶液中时，部分波长的光被物质吸收，部分波长的光透过有色物质的稀溶液透过光的光强I与入射光的光强I0之间的比值与溶质的性质ε、溶液的浓度C、以及液层的厚度d之间的关系附和朗伯特-比尔吸收定律。可以表示如下：I=I0e -kcd 15、染料的最大吸收波长：吸收强度最大时所对应的波长称为染料的最大吸收波长。染料的最大吸收波长λmax标志着染料的最基本的颜色。 16、染料的最大克分子消光系数：最大克分子消光系数εmax标志着染料颜色的浓淡。 浓色效应（增色效应）：指的是染料的克分子消光系数变大，染料的颜色变浓；淡色效应（减色效应）：指的是染料最大克分子消光系数变小，染料的颜色变淡。 17、染料的半带宽：半带宽标志着染料颜色的亮暗。半带宽越宽，染料的颜色越暗，半带宽越窄，染料的颜色越亮。 18、透光度：半带宽标志着染料颜色的亮暗。半带宽越宽，染料的颜色越暗，半带宽越窄，染料的颜色越亮。 19、吸光度：T=I/I0，我们把-LgT叫吸光度A（也称光密度D）。其中I是透过光的光强，I0是入射光的光强。 20、白色：光全部被反射回来的物体的颜色为白色。 21、无色：光全部透过的物体的颜色为无色。 22、黑色：光全部被吸收的物体的颜色。 23、黄色：吸收蓝色波段的光的物体的颜色为黄色。
染料化学练习题
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《染料化学》第I 次综合练习 一、解释:(自选5题) （１)染料 (2)染料中间体 (３)补色 （4)染料力份 (５)染色牢度 （６)偶合反应 (7)发色团 (8)助色团 (9)染料力份 （10）染色牢度 （1１)单色光 (１2)深色效应 (１３）浅色效应 (14)浓色效应 (16)淡色效应 二、问答:(自选2题) １、商品染料是如何命名的? ２、商品染料组成如何?各起什么作用？ 3、盐效应对偶联反应有什么影响？ 4、从染料的吸收光谱曲线中可以获得哪些分析数据? 三、判断： 1、依结构式判断下列化合物,写出重氮组份和偶联组份的结构。(必做) N HO 3S N N(CH 3)2 N N N N OH N H 3CHNOC N CH 3 HO N HO 3S N HO C C H 3C OH C O NH N N N N H 3C N OH N CH 3 2、判定偶合位置，用↘标示之： 酚类:(自选5个结构) HO HO OH HO COOH OH OH SO 3H SO 3H HO 3S OH HO 3S OH SO 3H HO 3S OH OH OH COOH 芳胺类:（自选５个结构) NH 2 N(CH 3)2 NH 2 NH 2 NH 2 SO 3H NH 2 HO 3S NH 2 NH 2 SO 3H SO 3H NH 2 SO 3H NH 2 HO 3S SO 3H HO 3S NH 2 H 2N H C H C NH 2HO 3S SO 3H 胺基磺酸类,分别标出酸性偶合和碱性偶合位:(自选5个结构)
染料化学课后习题答案 第二章 一、 何谓染料中料？有哪些常用的中料，它们主要通过哪几类反应来合成的？ 试写出下列中料的合成途径（从芳烃开始） 1．OH NH 2 SO 3Na NaO 3S 2. CH CH SO 3Na NaO 3S NO 2 O 2N 3. C HC C N CH 3HO 4. OH NH 2 NaO 3S 5. OH NaO 3S NH 2 6. O O NH 2 NH 2 7. O OH OH 8. O O NH NH 9. O O NH 2 答：由苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等基本原料开始，要先经过一系列化学反应把它们制成各种芳烃衍生物，然后再进一步制成染料。习惯上，将这些还不具有染料特性的芳烃衍生物叫做“染料中间体”简称“中间体”或“中料”。合成染料主要是由为数不多的几种芳烃（苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等）作为基本原料而制得的。常用的中间体有，苯胺，硝基苯，卤代苯，烷基苯，苯酚，萘酚，苯磺酸，萘磺酸等。合成染料中料的反应主要可归纳为三类反应，其一是通过亲电取代使芳环上的氢原子被－NO2、－Br 、－Cl 、－SO3Na 、－R 等基团取代的反应；其二是芳环上已有取代基转变成另一种取代基的反应，如氨化、羟基化等；其三是形成杂环或新的碳环的反应，即成环缩合。 (1) 3Na 24 94%SO 3H SO 3 H HO 3S SO 3H 3H 3 HO 3S SO 3H SO 3H NO 2 Fe+HCl HO 3S SO 3H SO 3H 2
CH CH SO 3N a NaO 3S NO 2 O 2N CH 3 O 2N CH 3 H 2SO 4 SO 3 CH 3SO 3N a O 2N [O] HNO 3 （3） C CH C N N CH 3HO Cl FeCl Cl NH NH NHNH 2 （4） SO 3H SO 3H NH 2 SO 3H OH (NH )SO , NH 145℃ SO 3H NH 2 HO 3S SO 3H H 2SO 4 SO 3 24NH 2 HO 3S SO 3 H NH 2 HO 3S OH 58% NaOH OH H 2SO 4 (5) H 2SO4 SO 3 OH SO 3H HO 3 S HO 32 勃契勒 反应 SO 3H OH
染色物理化学（复习） 1.何谓染色化学位？染色亲和力?写出染色亲和力与染料活度的关系，分析染色温度与染色 亲和力的关系，并举例说明。 2.何谓化学位？染色直接性？染色亲和力？染色热？染色熵和染色饱和值？分析染色亲和 力与温度的关系，并写出分散染料染涤纶时染色亲和力与浓度的关系。 3.何谓上染率，固色率，半染时间，染色提升性，竟染和染色加和性？并说明在什么条件 下，半染时间与扩散系数保持反比关系。 4.何谓自由焓？化学平衡，写出化学反应的等温方程式，分析温度对化学平衡常数的影响， 并举例说明。 5.何谓染色熵？说明它与染色亲和力的关系，比较染料从水和有机溶剂染液中上染纤维时 体系中熵的变化，并分析纤维及染料化学结构与染色熵的关系。 6.何谓染色热和染色熵？它们分别说明上染过程中的什么结果？并写出它们与亲和力的关 系。染料上染纤维的亲和力主要决定于谁？在什么条件下染色熵才愈来愈重要，为什么？ 7.何谓染色饱和值？超当量吸附？举例说明哪些纤维染色存在饱和值和超当量吸附,并分 析出现超当量吸附的原因。 8.何谓上染百分率？扩散活化能？移染？染料染色配伍指数？染色饱和值和染色加和性。 9.何谓反应历程？何谓反应活化能？分析温度对反应速度的影响，如何简便地求出反应活 化能。 10.何谓吸附等温线。阳离子染料上染腈纶的吸附等温线属哪种。指出这种吸附等温线的特 征，染料在纤维中的状态。选用什么性质的阳离子染料拼色才能获得均匀效果，解释之。 11.何谓吸附等温线？通常有几种类型？写出它们的数学关系式？说明不同类型的物理意 义，分析阳离子染料上染腈纶的吸附等温线，有何特点。 12.分散染料上染合成纤维属哪类吸附等温线？解释其吸附物理意义，分析温度对其吸附等 温线的影响，解释之。 13.分散染料染涤纶主要有哪几种方法？解释它的上染机理，写出吸附等温线，并分别指出 各种方法的固色温度范围，解释固色温度不同的原因。 14.染料在纤维中扩散有几种模型。亲水性纤维用离子性染料染色属哪种扩散模型。并从理 论上分析加快这种扩散可能有哪些途经。 15.水作为染色介质有哪些有缺点。染料溶解和从水中上染纤维时会带来水的结构发生什么 变化。这种变化又对染料上染和染色产品湿牢度会有什么影响。并指出节水和无水染色的可能性。 16.分析水在染色过程中的作用，并分析进行节水染色的可能途经？当前工业上主要采取哪 些措施来节水染色。 17.分析染料在从水溶液吸附上纤维的过程中，体系分子作用力的变化，可能存在哪些类型 的作用力？说明不同作用力的特点，并举例说明。 18.分析直接染料从水中染纤维素纤维时体系分子作用力将发生哪些变化。主要存在哪几种 作用力，这些作用力的特性有何不同。它们对染料上染和染色牢度起什么作用。 19.常见纤维素纤维有哪几类？分析比较它们的超分子结构和形态结构，改善它们的性能可 采用哪些方法来改性，并分析改性对染色的影响。 20.上染过程可分几个阶段，决定上染速度的主要是哪一个阶段？影响上染速度的因素主要 有哪些？加快上染的措施有哪些？ 21.何谓上染？上染过程可分几个阶段？决定上染速度通常是哪一阶段？何谓扩散边界层？ 它的厚度和哪些因素有关。分析比较绳状织物喷射染色与散纤维染色的上染速率和匀染差异。
染色物理化学_西安工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题 库2023年 1.通过活性染料的特征值可以看出染料的（）。A.直接性B.反应性C.匀染性D. 易洗涤性能 答案: 直接性_反应性_匀染性_易洗涤性能 2.染色统计力学认为染料转移到纤维上，是大量染料粒子运动的结果，是宏观 的统计结果。 答案: 正确 3.统计力学可以研究染色任何过程中的性质。 答案: 错误 4.统计力学认为物质的基本粒子将处于不同能级，粒子分布方式由其位能决定， 处于某能级的粒子分布符合波茨曼定律。 答案: 正确 5.染色时，纤维和染料带相反电荷，加盐能够提高染料的上染速率。 答案: 错误
6.染色时，纤维和染料带同种电荷，加盐起促染作用。 答案: 正确 7.由于吸附层紧紧吸附在纤维表面，与纤维形成一个整体，因此吸附层中的离 子不随染液流动而离开纤维的表面。 答案: 正确 8.纤维表面的实际电位很容易测定出来。 答案: 错误 9.纤维表面实际电位很难测定，实际测定的电位为Zeta电位。 答案: 正确 10.采用统计力学方法研究染色的意义有（）。A.了解影响染料吸附量的因素B. 明确增大染料在纤维上最大吸附量的措施C.可计算出纤维上染料的脱离能D. 了解影响匀染性的因素 答案: 了解影响染料吸附量的因素_可计算出纤维上染料的脱离能_明确增大染料在纤维上最大吸附量的措施 11.测定纤维的Zeta电位的意义有（）。A.了解各因素对Zeta电位的影响B.了 解Zeta电位对染色的影响C.提出提高染料吸附上染的方法和措施D.提出提
高染色牢度的方法和措施 答案: 了解Zeta电位对染色的影响_了解各因素对Zeta的影响_提出提高染料吸附上染的方法和措施 12.纤维在染浴中带电性和带电量与（）有关。A.纤维自身结构B.染浴中助剂种 类C.助剂用量D.染料结构 答案: 纤维自身结构_染浴中助剂种类_助剂用量_染料结构 13.优良的低温染色助剂具有（）作用。A.拆散纤维分子间作用力B.增溶染料C. 促进染料上染D. 增加染料聚集度 答案: 拆散纤维分子间作用力_增溶染料_促进染料上染 14.助剂与染料作用力大于染料与纤维的作用力，则该助剂可作为（）。A.阻染 剂B.剥色剂C.防沾色剂D.促染剂 答案: 剥色剂_防沾色剂_阻染剂 15.染色时，在染浴中加入合适结构及合适用量的染色助剂的目的是（）。A.提 高上染百分率B. 提高染色均匀性C.提高上染速率D.降低染色速率 答案: 提高上染速率_提高染色均匀性_提高上染百分率_降低上染速率
"染料化学"复习题 一、名词解释练习题 1、染料：有色的有机化合物，能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液，并能直接或经媒染剂作用使纤维着色，染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质。 2、力份：是指染料厂选择*一浓度的染料为标准，而将同种类不同批次的染料产品与它相比拟而言，用百分数表示。即同种染料，在一样条件下用一样用量，染出颜色的浓淡程度比拟。 3、颜料：是不溶于水和一般的有机溶剂的有机或无机有色化合物。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时主要靠高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒黏着在纤维外表或内部。 4、互补色光：一定波长的光与另一定波长的光，以适当的强度比例混合得到白光，这两种有色光称为互补色光。 5、中料：将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体，简称中料。 6、重氮化反响：芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反响称为重氮化反响。因亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸，使反响生成的亚硝酸立即与芳伯胺反响。 7、偶合反响：芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反响。 8、染色牢度：是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力。 9、加法混色：加法混色指的是不同颜色的光的混合。在人眼视网膜的同一点上同时。射入两束或两束以上颜色的光，产生与这些光的颜色不同的另一个颜色的感觉，它是把色光叠加起来的混色方法。 10、单色光：在光谱上看到的颜色叫光谱色，不能分解的光谱色称为单色光。 11、深色效应：通过改变染料构造等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。但凡能使染料的最大吸收波长增大的效应称为深色效应。 12、浅色效应：通过改变染料构造等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。但凡能使染料的最大吸收波长减小的效应称为浅色效应。 13、浓色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。但凡能使染料的最大摩尔消光系数增大的效应，称为浓色效应。 14、淡色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。但凡能使染料的最大摩尔消光系数减小的效应，称为淡色效应。 15、Lambert-Beer-吸收定律：单色光透过理想的染料溶液时，吸光度等于摩尔吸光系数、溶液
第三章．染料的颜色和结构 影响染料颜色的因素主要有以下几个：（1）共轭双键系统（2）供电子基和吸电子基（3）分子的吸收各向异性和空间阻碍。 1． N N NH2 ＞N N NH2 ＞ N N NH2 共 轭系统越长则其深色效应越显著。2． O O NHCO NHCO ＞ O O NHCH3 NHCH2CH2OH＞ O O NH2 NH2＞ OH O O供 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。3． (CH3)2N X N(CH3)2 ＞(CH3)2N X N(CH3)2 ＞ (CH3)2N X N(CH3)2 X= x＝N , λmax＝710nm x = CH ,λmax＝610nm x＝N－NH2 ,λmax＝420nm 共轭系统越长则其深色效应越显著。 4． C （CH3）2N NH2N（CH3）2Cl- + （紫） ＞ C （CH3）2N N（CH3）2Cl- + （绿） 引入取代基氨基造成了空间阻碍引起深色效应。 第五章．直接染料 一.按结构直接染料分为哪几类？试各举一例，并写出具体的合成路线。
答：直接染料可分为：直接染料可分为直接染料、直接耐晒染料、直接铜盐染料和直接重氮染料。 直接染料主要包括：联苯胺偶氮染料，二苯乙烯型染料 直接耐晒染料包括：二芳基脲偶氮染料，三聚氰胺偶氮染料，二噁嗪染料，酞菁系直接染料。 直接重氮染料包括：在偶氮基对位上具有氨基的染料，在染料分子末端具有间二氨基苯或间氨基萘酚结构的染料 合成略 二.简述直接染料对纤维素纤维具有直接性的原因，试从染料结构考虑提高染料直接性的可能途径。 答：直接染料之所以具有直接性是因为：直接染料的分子是直线型的大分子，且分子的共面性较好，而纤维素分子也是线性大分子。另外，直接染料分子中含有磺酸基等水溶性基团可直接溶解于水中，在无机盐（常用食盐与元明粉）和温度的作用下在纤维内部，染料与纤维以分子间力（氢键，范德华力）进行结合。染料分子的线性，共面性越好，分子量越大，与纤维的直接性越好。 三.比较各类直接染料的染色性能。 答：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
《染料化学》期末考试试卷附答案 一、名词解释（本大题共3小题，每小题10分，共30分） 1、染料： 2、中料： 3、偶合反应： 二、填空练习题（本大题共15空，每空2分，共30分） 1、阳离子染料的配伍性能是染料对纤维的和的综合效果。 2、阳离子染料的母体按结构主要有、、以及菁类。 3、根据带正电核基团在染料共轭体系中的位置，阳离子染料可以分为两大类： 阳离子染料和阳离子染料。 4、配伍值大的染料，亲和力、上染速率、匀杂性。 5、颜色的基本属性是、、。 7、蒽醌类还原染料的隐色体钠盐大部分均较未还原的色泽，只有极少数和未还原的色泽（近似）。这是由于被还原为隐色体钠盐后，共轭体系的缘故。 三、判断练习题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1、如果把染料中的红黄兰三色等量混合可得橙灰色。（） 2、提高染液温度,上染百分率提高。（） 3、适合染中浅色的是还原染料。（） 4、染料浓度相同,浴比增大,织物的得色量不变。（） 5、一般说,提高染液温度,染料在染液中的分散度提高。（） 6、染色过程一般包括吸附、扩散、固着三个阶段。（） 7、染料具有颜色是由于对光波选择性吸收的结果。（） 8、一般商品染料采用三段命名法，即冠称、署名、色称。（）
9、酸性染料分子中氨基酰化均能提高其在羊毛上的耐光牢度，而且脂肪链越长耐光牢度的提高越大。（） 10、阳离子染料在染色时，加入电解质起促染的作用。（） 四、简答题（本大题共20分） 1、染料按应用来分类可分为哪几类？
染料化学参考答案： 一、名词解释 1、染料：有色的有机化合物，能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液，并能直接或经媒染剂作用使纤维着色，染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质。 2、中料：将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体，简称中料。 3、偶合反应：芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反应。 二、填空练习题 1、亲和力、扩散性 2、偶氮型、蒽醌型、三芳甲烷型 3、隔离型、共軛型 4、小、慢、好 5、色调、纯度、亮度或明度 7、深，增大 三、判断练习题 1、（×） 2、（×） 3、（×） 4、（×） 5、（√） 6、（√） 7、（×） 8、（×） 9、（×） 10、（×） 四、简答题 1、染料按应用来分类可分为哪几类？ 答：染料按应用分类可分为：直接染料；活性染料；还原染料；可溶性还原染料；不溶性偶氮染料；硫化染料；酸性染料；酸性媒染染料；酸性含媒染料；分散染料；阳离子染料等。
染料化学复习题 染料化学复习题 染料化学是化学领域中的一个重要分支，它研究染料的合成、应用和性质等方面。本文将通过一些复习题来回顾染料化学的相关知识点，帮助读者巩固对该 领域的理解和掌握。 1. 染料的定义是什么？ 染料是一种能够与纤维或其他材料结合，使其呈现出所需颜色的物质。染料可 以分为天然染料和合成染料两类。 2. 请简要介绍染料的分类。 染料可以根据其化学结构和应用领域进行分类。按照化学结构可分为酸性染料、碱性染料、直接染料、酶解染料、还原染料、黏合染料等；按照应用领域可分 为纺织染料、皮革染料、食品染料、荧光染料等。 3. 请简述染料的合成方法。 染料的合成方法多种多样，常见的有偶氮染料的合成、酞菁染料的合成、酮染 料的合成等。合成染料的过程中，通常需要进行反应、分离和纯化等步骤。 4. 染料的颜色是如何产生的？ 染料的颜色是由其分子结构决定的。当染料吸收可见光时，其分子会吸收一部 分光谱中的波长，而反射或透过其他波长的光线，从而呈现出特定的颜色。 5. 染料的稳定性和耐久性对于应用有何重要性？ 染料的稳定性和耐久性是评价染料质量的重要指标之一。稳定性指染料在不同 环境条件下的耐受性，如光、热、湿等；耐久性指染料在使用过程中的抗褪色、抗变色等性能。
6. 染料的环境影响如何？ 染料的合成和应用过程中会产生一定的环境影响。染料废水的处理是一个重要的环保问题，合理处理染料废水可以减少对水资源和环境的污染。 7. 染料的应用领域有哪些？ 染料广泛应用于纺织、皮革、食品、化妆品等领域。其中，纺织染料是最主要的应用领域之一，纺织品的颜色和花纹设计往往依赖于染料的使用。 8. 染料的未来发展趋势是什么？ 随着环保意识的提高和技术的发展，染料化学领域正朝着绿色、高效、可持续的方向发展。新型染料的研发和应用将更加注重减少对环境的影响，并提高染料的性能和效果。 通过以上复习题的回顾，我们对染料化学的相关知识进行了回顾和总结。染料化学作为一个重要的应用领域，不仅在纺织和皮革工业中起着重要作用，还与食品、化妆品等领域密切相关。随着科学技术的不断进步，染料的合成方法和应用领域也在不断发展和创新。期待未来染料化学能够更好地满足人们对颜色的需求，同时注重环境保护和可持续发展。
染料化学习题集 第一章染料的基础知识 1、下列染料名称中，哪一部分是染料的冠称、色称和字尾，字尾代表什么意义？ ⑴活性染料X—3B ⑵分散蓝2BLN ⑶还原蓝RSN ⑷阳离子桃红FG ⑸直接蓝2B 2、什么是补色？如果有三种物质，它们分别在λ= 492nm；600 nm；420 nm处对光有最大的吸收，那么这三种物质分别呈现什么颜色？ 3、通过对染料的吸收光谱曲线的分析，能提供给哪些信息？ 4、光的选择吸收结果如何？ 5、说明染料的结构与颜色之间的关系。 6、书P65页思考题第三题 第二章重氮化与偶合 1、讨论无机酸的性质和无机酸的浓度对重氮化反应的影响。 2、说明顺重氮化和逆重氮化的实施方法及适用胺类，为什么要这样做？ 3、试比较下列芳胺的重氮化条件（用何重氮化剂、温度、重氮化方法）及它们 的重氮盐在偶合时的活泼性次序。 ⑴对甲基苯胺⑵苯胺⑶对硝基苯胺⑷2，6—二氯—4—硝基苯胺⑸对氨基苯磺酸 4、酚类和芳胺类在偶合反应时，为什么要控制好pH值？各控制在多少？为什 么？ 5、试以对硝基苯胺、苯胺、H酸为原料，写出合成“酸性蓝黑10B”的工艺路 线，并简要说明。分子式如下：
NH 2 HO =N -N O 2 -N =N -SO 3N a N aO 3S 6、 盐对偶合反应速率有何影响？ 第三章 酸性染料 1、从化学结构上说明下列染料的异同，及在染色应用上的差别： ⑴ 强酸性染料和弱酸性染料 ⑵酸性煤染染料、酸性金属络合染料和中性染料。 2、解释下列问题： ⑴ 聚酰胺纤维可用弱酸性染料染色，不采用强酸性染料染色，为什么？ ⑵ 用强酸性染料染羊毛，染的均匀而不深；用弱酸性染料染羊毛，染的深而不匀，为什么？ 3、指出下列酸性染料属于哪一类？并写出合成方程式及中间体名称。 Cl Cl HO CH 3N N C -N =N -SO 3N a C C SO 2-O CH 3--⑴ NH 2 HO =N -N O 2 -N =N -SO 3N a N aO 3S ⑵ ⑶HO =N - N aO 3S OH
一、名词解释练习题 1、染料：有色的有机化合物，能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液，并能直接或经媒染剂作用使纤维着色，染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质。 2、力份：是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，而将同种类不同批次的染料产品与它相比较而言，用百分数表示。即同种染料，在相同条件下用相同用量，染出颜色的浓淡程度比较。 3、颜料：是不溶于水和一般的有机溶剂的有机或无机有色化合物。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时主要靠高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒黏着在纤维表面或内部。 4、互补色光：一定波长的光与另一定波长的光，以适当的强度比例混合得到白光，这两种有色光称为互补色光。 5、中料：将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体，简称中料。 6、重氮化反应：芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。因亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸，使反应生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应。 7、偶合反应：芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反应。 8、染色牢度：是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力。 9、加法混色：加法混色指的是不同颜色的光的混合。在人眼视网膜的同一点上同时。射入两束或两束以上颜色的光，产生与这些光的颜色不同的另一个颜色的感觉，它是把色光叠加起来的混色方法。 10、单色光：在光谱上看到的颜色叫光谱色，不能分解的光谱色称为单色光。 11、深色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。凡是能使染料的最大吸收波长增大的效应称为深色效应。 12、浅色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。凡是能使染料的最大吸收波长减小的效应称为浅色效应。 13、浓色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。凡是能使染料的最大摩尔消光系数增大的效应，称为浓色效应。 14、淡色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。凡是能使染料的最大摩尔消光系数减小的效应，称为淡色效应。 15、Lambert-Beer-吸收定律：单色光透过理想的染料溶液时，吸光度等于摩尔吸光系数、溶液浓度以及单色光经过的光程长度之积。