
染料化學,何瑾馨,PDF。普通高等教育“十一五”國家級規劃教材.本科,18M。2 D& n& z- L1 f& l7 w& ]5 T# j* R
內容提要
4 K4 h8 O2 }$ T( ^8 ^4 t本書按照染料的應用分類,敘述了各類染料(包括天然染料)、顏料和熒光增白劑的基本特性和應用范疇;著重闡述染料的化學結構與其應用性能和顏色堅牢度的關系、染料應用中所涉及的化學反應及其影響因素;同時,介紹了染料及其中間體合成中的一些主要化學反應。 本書為輕化工程(紡織化學和染整工程方向)的專業基礎教材,同時也可供輕化工程、應用化學和紡織工程專業的科研人員參考。
6 M% j' v* i7 W2 t本書第十五章和第十六章由華東理工大學沈永嘉教授編 寫 ;第 六 章和第十三章主要參考西安工程大學李質和教授編寫的內容,由南通大學王春梅副教授作補充修訂。其余各章由東華大學何瑾馨教授編寫并負責全書的統稿和修訂工作。東華大學青年教師俞丹、劉棟良以及研究生薛旭婷、莊德華、李玲等參加了部分章節的編寫和資料收集工作。
3 Q9 X+ l+ ]# z o. V/ y2 c目錄# W+ u+ B% A C" k% t' }+ G
第一章 染料概述 196 q6 L. |& s& V7 @3 e3 Y9 a+ x+ p
第一節 有機染料與顏料的概念 195 |; B3 D: h) \! m: h0 w$ b
第二節 有機染料的發展史 19
4 j+ q" |3 Q+ q; Q; A# m" u+ X( V 第三節 染料的分類及命名 209 E! o) [; x+ U$ L
一、染料的分類 20
% Y- m9 C6 B4 N; S 二、染料的命名 22
: I2 ]: N: K9 p+ I0 n! j 第四節 染料的商品化加工 24
' @' Q) j% k& T$ l2 \( y 第五節 染色牢度 246 e2 w7 w- T9 b
第六節 《染料索引》簡介 26
" Z8 d6 i5 d, j) c" z 第七節 禁用染料 27
/ W" ~8 b- h0 h, y- P8 r* Z/ _ 一、偶氮染料 27
% _. H! K" ~$ ^+ b8 J; U r! o 二、致敏染料 29
4 e8 r8 E. \7 w# Q" w$ S 三、致癌染料 29
- X7 g4 {0 M# a 拓展閱讀:功能染料概述 307 l' P- P9 E. H4 M* S4 T
復習指導 34/ i+ b5 ~% D0 x- W
思考題 34
4 t! G5 Z/ ~/ s$ j 參考文獻 343 u* S: J# i/ ~2 L" X7 O
第二章 中間體及重要的單元反應 36
w" d, L ?/ L, I 第一節 引言 36
: S! i" D8 c7 c8 A: y 第二節 重要的單元反應 37) D9 Y4 J! ~! Y/ W. p) N; f
一、磺化反應 371 M5 R1 K' f; B$ V
二、硝化反應 38! n0 B+ T, J# g" }
三、鹵化反應 39
2 A2 ~1 ]: @* i* o+ A: e: G& I 四、胺化反應 40
1 |; B. H* P/ u3 W9 t( b- P7 q 五、羥基化反應 426 J/ ?: j. k1 t4 S
六、烷基化和芳基化反應(Friedel-Crafts反應) 448 E2 o0 r5 p d) \# ^$ Z
七、考爾培(Kolbe-Schmitt)反應 45
; e" i5 t. V. S. |8 X 八、氨基?;磻?46
( X1 J- p) U' g7 X 九、氧化反應 46
1 `- j( G# c4 ]5 b5 } 十、成環縮合反應 47
( q6 W( N' y0 Q4 g 第三節 常用苯系、萘系及蒽醌系中料 48. S1 i9 }% A, T
一、苯系中料 48# }- \8 e1 q" u
二、萘系中料 50$ b+ I$ V6 b- J$ |
三、蒽醌系中料 51" m$ q% P" h4 u. o F/ k- J$ z7 E
第四節 重氮化和偶合反應 53
Y2 T2 V; L+ {, U8 b8 w, L$ b6 P 一、重氮化反應 53) {0 ]1 ]5 l2 W/ m
二、偶合反應 58
; Q) h q! t9 q; k% _& D/ k6 S& x 拓展閱讀:非誘變性染料中料研究進展 62
k5 l5 A* Q! q! q- n: J1 G 復習指導 65
% c" i' z2 [6 f9 W' r* I- b 思考題 65
! S- i0 |. @2 E( l' K 參考文獻 66
# ^! y$ o; Z0 a, t2 t6 r0 r ~- n3 X第三章 染料的顏色和結構 68
3 J2 i. P) s8 I& B' o, j$ d4 v 第一節 引言 684 B9 h* y3 m. U" p
第二節 吸收現象和吸收光譜曲線 69, E5 x: q7 f! q9 \ ^. q
一、顏色和吸收 69- ]# o6 R# `0 x: R9 z2 g' ~% M, v
二、吸收定律 69
% I, I ~" j* P; w: Y 三、吸收光譜曲線 701 f/ N+ G7 A- \/ P
第三節 吸收光譜曲線的量子概念 71
. P* n# ]$ q8 }' Z& | 一、吸收波長和能級 72* Y& A- g: o H/ k1 C' \2 ?; `
二、吸收強度和選律 73
- q$ f+ d# s; b 第四節 染料的顏色和結構的關系 766 `0 V7 S- j2 v& u {6 J& S0 N. b f. p
一、共軛雙鍵系統 76* |* F' B! V" D7 q% W" C
二、供電子基和吸電子基 78' j- I4 Z3 o+ I% |
三、分子的吸收各向異性和空間位阻 80
, u- q1 D* [3 O7 n 第五節 外界條件對吸收光譜的影響 81
0 i* L$ {* W. x) \% c 復習指導 83& g+ k+ ]) H6 k/ D0 M
思考題 83' ]/ g9 b! B' I5 T2 R9 C; L
參考文獻 84
* T! j9 M/ |# J, C) U. y, ^, {*第四章 染料的光化學反應及光致變色色素 853 O# ^# b5 b y) c1 p9 U
第一節 染料的光化學反應 85( O/ F; T& u' A/ {+ m
一、光致異構化反應 86
/ n* V0 J0 m) j+ x4 b6 H 二、光致氧化—還原反應 87
* U: |9 _! F' l! [1 _$ Y 三、光敏反應 92
: J2 d' J( I. S3 F I# x 第二節 影響染料光褪色的因素 94
) Q6 Q: U! s+ |; P 一、光源與照射光的波長 94
) g9 a! ^6 C- K9 a' T) E3 R; s: W 二、環境因素 95
, G( w6 D4 C4 [- {) t/ Z& G0 `. i) f 三、纖維的化學性質與結構 96
# U2 A) c9 H7 L: H4 o1 O 四、染料與纖維的鍵合強度 96 M! X: C* ^. C2 T
五、染料的化學結構 97: P2 j2 ]0 Y! _' ^6 Z1 T
六、染料濃度與聚集態 99
) B T, q! B; {' M4 x8 A& Y 七、汗液在染料光褪色中所起的作用 99
- Y' x% o0 f T m( z" O 八、整理劑的影響 101
' ^ j/ f+ x2 |+ w4 ^, N5 p! h 第三節 光致變色色素 102
A7 D% `. N3 C' g( X 一、有機光致變色色素 1023 u1 d9 C" X! i5 I
二、光致變色色素的應用 105
; _/ m" x0 C. d' z2 f. K/ P3 C 復習指導 106
0 E, I+ R c* m0 H& F7 c$ i7 t( V& n 思考題 106* C7 X* d2 J S' B
參考文獻 1069 H4 W7 e4 r# z& H) ]5 z
第五章 直接染料 1106 B: x' Q" E+ Z* \
第一節 引言 110/ [: C8 m$ I( T! w
第二節 直接染料的發展 110( n: |6 K& F. a8 e7 |
第三節 直接染料的結構分類 112
1 B( Q3 L, e5 W8 ?0 `; U9 ~ 一、直接染料 112
! h z0 r/ d3 K2 z 二、直接耐曬染料 114
3 Y: R6 f8 g( s+ g1 c- i l 三、直接銅鹽染料 117
, C v4 A7 c/ ?9 Z8 ]) _ 四、直接重氮染料 1198 a2 K! Y0 a4 Y, h" S z, r, X4 x- D
五、直接交聯染料 120
3 }! c8 M( H1 C. k- }& i5 @2 r" l 六、直接混紡染料 120
# e: i( H0 U, M( g: C 第四節 直接染料的染色性能 1214 R* e d- q; g$ z& g
復習指導 124
% d) ]% Y8 l/ m' k) Z 思考題 1247 |; D1 P% v! H6 O5 J( J
參考文獻 125% r5 `- a7 p; H% {/ J8 v2 M( f
*第六章 不溶性偶氮染料 1274 W% G' Y3 |% g8 `- \' N
第一節 引言 127
) L, |0 N( i# S% @' v 第二節 色酚 128" s( I& E5 n2 ?7 q* \9 u- Y
一、2-羥基萘-3-甲酰芳胺及其衍生物 128
% O9 I( b6 ^6 y8 T7 b1 i7 p 二、乙酰乙酰芳胺(β-酮基酰胺)衍生物 131
' p! J8 y2 V: b% b0 _ 三、其他鄰羥基芳甲酰芳胺類 131
. K% K& G: b) U9 y2 x; [' b9 ?. d 四、色酚與纖維的直接性 132
# `# R- e) O7 ]; J0 j& I! O 第三節 色基和色鹽 134! l1 j" T/ x( a% J
一、色基 134: [3 y- H2 x* ^& T' M
二、色鹽 136) c- Z# l, ^% [3 \5 {$ k) f
第四節 印花用穩定的不溶性偶氮染料 138
1 S1 J7 |( g' U 一、快色素染料 138
_% b1 w) I' R0 f+ x 二、快磺素染料 138/ l! a2 H& ? {7 G+ B. V
三、快胺素染料 139+ R m, D8 N' u2 R! \' R
四、中性素染料 140
: j% n2 ?" N: M% F) @& z 復習指導 140
. a) @3 @+ z4 p( V8 Q 思考題 141) e6 n# i0 q' G; U
參考文獻 141
8 F P" o8 i. j2 I第七章 還原染料 142
2 T( c* D' i" { 第一節 引言 1428 o6 g$ u& w2 g* q7 S. q
第二節 還原染料的發展 142
% p' ^& ?: }; W8 { 第三節 還原染料的分類、結構和性質 144& m2 l! \, @( w _( D$ `# C% x
一、蒽醌類還原染料 1440 @; d n' {3 H9 g2 R
二、靛族類還原染料 148
1 j. Z4 t; \$ n2 |6 y 三、稠環類還原染料 150
( r# f$ H* [$ `$ N% o 四、可溶性類還原染料 152; m. m, r3 w; a d9 R3 b
第四節 還原染料的還原原理 153
6 Z! u& X. x2 G! @1 t. w% J; \3 _- ] 一、染料隱色體 153( h5 f0 |/ W! ]9 a7 [! p# `( @
二、隱色體電位 155" A9 X% L2 Y h/ I; C# b
三、還原速度 156* n, ]- h+ u0 {! W! q `
第五節 還原染料的光敏脆損作用 158
3 \* J& n0 A0 U" z 一、還原染料的光敏脆損現象 158( ^% T8 Z% B, \* G3 l" ]
二、還原染料的光敏脆損作用與其結構的關系 159
4 V! t/ ?: E7 w. A" t y# e 復習指導 161
6 E, r! p% t0 m 思考題 161
1 Y6 T( D, _/ H% u 參考文獻 161
) i4 q+ [. T$ z9 W) a*第八章 硫化染料 163
9 G9 ]+ i+ ~& {' p9 x. y; Z A 第一節 引言 163; ~1 p0 u# m+ M' ]1 H8 H. m
第二節 硫化染料的制造方法和分類 164' l) |* g3 T- e
一、硫化染料的制造方法 164
5 ^7 x9 W: N1 ~7 v! o3 { 二、硫化染料的分類 165$ z. V' G7 h, p; H7 z# m
第三節 硫化染料的染色機理 168
- x* v" r; [5 J/ r2 @' b 一、染料的還原溶解 168, x8 l2 x! ^% m4 x
二、染液中的染料隱色體被纖維吸著 169
) {) ]: c7 V4 ~5 g# P8 Z/ m3 {% S 三、氧化處理 169
4 A( ]% r O$ q6 m4 h 四、后處理 169" ~6 t( F- N' L8 f
第四節 縮聚染料 170
" L3 g$ k. A6 J7 ?+ p+ x) | _+ s 一、縮聚染料概述 1700 L( M2 J9 @% O
二、縮聚染料的結構 170
1 o3 Q8 h- z& Q/ o) w/ e 復習指導 170
% _' P: j7 ]" `4 X2 c+ J 思考題 171' v4 w' _/ |) d; V' f
參考文獻 171" }1 d; o( z5 r: }; `
第九章 酸性染料 172- ~. d' D* \7 h
第一節 引言 1724 [/ V* J& ?) c) C6 m
第二節 酸性染料的化學結構分類 173
k* k1 T8 m9 m, e! e; }" J 一、偶氮類酸性染料 1733 q7 V. f5 F2 Q; g/ K) l) N
二、蒽醌類酸性染料 177) w# O: {1 d% `" ^
三、其他酸性染料 180! |: S ^+ I4 `$ n' H
第三節 酸性染料結構與應用性能的關系 1839 h8 d# @- K1 m" O7 ]- C' s
一、染料分子結構與耐光性能 183
5 e+ D8 q8 c; l0 X 二、染料分子結構與濕處理堅牢度 185
8 U+ u( s. g4 Y! [- |1 k 三、染料分子結構與勻染性能 186
3 `3 Y7 ^) x9 W3 V0 Z 第四節 酸性染料的發展趨勢 187* V+ X: R( i. O4 t- E- V
一、發展現有染料的新劑型 187
3 v; K/ e/ w2 H% z/ k- i( \% P 二、開發含雜環基團的新型酸性染料 188
, c6 \ ~( |. ^3 L. J 三、開發新型染色勻染劑 188" \1 t6 X) T8 S6 O" R* D; C
四、錦綸專用酸性染料的進展 188. L/ n5 c9 S0 E1 M- l8 _
五、酸性染料的應用領域 189
0 Y4 G( S! S8 C; N# d/ C1 p% K 復習指導 189; ^3 }: N. q' @
思考題 189
* b: ]; |0 @( ?/ G4 J% X7 T9 n 參考文獻 190" E+ m3 N3 b; v
第十章 酸性媒染染料與酸性含媒染料 192
# N/ Z% b! A# K) G z0 J- e 第一節 引言 192/ S9 B4 U# i5 o0 `) V
第二節 酸性媒染染料的結構分類 193
% |: ?( l: R# q$ y 一、偶氮類酸性媒染染料 193
& G) X7 d3 C. m" ` k' X7 g 二、蒽醌酸性媒染染料 196( q/ ^) g$ B! X) ^0 E9 Z& [. g9 y1 q
三、三芳甲烷類酸性媒染染料 196
5 J5 b' e+ ~1 L# [ 四、氧蒽類酸性媒染染料 197
7 z" r8 [/ @" a' J. f4 V( e 第三節 酸性媒染染料和鉻離子的絡合反應 198
9 Y a, f: ]% V$ w6 b; H 第四節 酸性含媒染料的結構 199
5 ]$ K# F3 W; g 復習指導 202
5 r$ n9 X+ H. }; Q9 j 思考題 202
! k3 r6 w% p3 _" u/ G$ m 參考文獻 203* p3 O: A, W2 C
第十一章 活性染料 2055 E" W3 ?1 z; w
第一節 引言 205
5 s/ t5 d4 C9 R3 X/ ?/ s 第二節 活性染料的發展 206: M* n8 x& l# p ^% ?" k: V
第三節 活性染料的結構及性能 207( N5 Y: s3 X, [2 B2 ]
一、活性染料的結構 207" o4 g% c& e; l9 [
二、活性基團 208
# q0 I& u3 F9 V( \- _/ `3 E7 f; _ 三、染料母體 2126 J0 H$ A8 P6 {3 J
四、橋基 2127 _, o4 d& l1 j2 Q& U+ Y" s+ U+ N
五、活性染料的性能指標 2120 T; _7 y. _/ z* ]3 J, y
第四節 活性染料的合成 214* e+ R0 z: z# e
一、含氮雜環活性染料 214$ [* y9 ?$ ?) X) j4 ^: ]) Z* D: S
二、乙烯砜型活性染料 217
8 {: J7 ^. `% X: z 三、含復合(多)活性基的活性染料 219
1 U4 s" l6 b' D1 u# H+ U 第五節 活性染料與纖維的固色機理 220
: q6 o0 V3 X3 j+ I 一、纖維素纖維的固色機理 2203 O3 w, y: D C. E- W. Z& G
二、影響活性染料與纖維素纖維反應速率的因素 224/ z; n$ d8 w0 _
三、蛋白質纖維的染色機理 2278 I1 A6 {2 D4 F3 D% C" s
第六節 活性染料和纖維間共價鍵的穩定性 228+ a" n. k$ h. x$ y+ J( I
復習指導 230
( s) L5 s- a% S! d0 @' i 思考題 2308 {5 K/ Y. f/ |# U
參考文獻 231
/ E' z: H' ]' o0 T第十二章 分散染料 2340 ?" V; y, b/ E) A, e. t
第一節 引言 234
& V6 m# @+ P- f- C. u2 { 第二節 分散染料的結構分類和商品加工 236
& {# [, l* B+ `8 U: f* ]3 N9 C/ y+ s6 F 一、分散染料的結構分類 236
2 ~) m6 L1 j% O- m9 k 二、分散染料的商品化加工 2409 s' C0 [( Y( B7 u- f
第三節 分散染料的基本性質 242
; m1 r1 y) e3 {$ X$ `8 G 一、溶解特性 242
1 c( W7 X0 j+ [* V7 {( N% m 二、結晶現象 243; f* ` b0 Y* F8 P( D
三、染色特性 2434 ~4 I3 @8 e; E5 U/ H
第四節 分散染料的化學結構和染色性能 245
! U4 T* ~) I/ f0 l 一、化學結構與染料顏色的關系 2456 G. s9 t! n3 Y& i* q4 u x" p( E
二、化學結構與染料耐日曬牢度的關系 247+ u& P( f x( c5 L. d0 r/ D: f
三、化學結構與升華牢度的關系 249
% I7 E4 R# ?, D. F# _+ N 四、化學結構與熱遷移牢度的關系 250( S" I" r9 s. @
復習指導 251( C& v1 l" k: ?5 O- T5 C4 A( h& x
思考題 252! k) T. z: @3 @9 r
參考文獻 252
. p; B4 A! k7 S8 F0 o+ Z第十三章 陽離子染料 254
1 W2 }# g& l+ p% y O9 X8 ? 第一節 引言 254
7 R& T: _# V! V 第二節 陽離子染料的分類 255
0 L# [7 R$ P& d; R6 R% S 一、按化學結構分類 2553 {1 R* y1 \5 ^2 M6 `" \
二、按應用分類 261* L* v9 y: T$ L, |+ a. L
第三節 新型陽離子染料 262
; j7 b, b6 [" P4 l, s5 w, W 一、遷移型陽離子染料 262$ g, C0 N! w0 K' A$ d) V z3 {
二、改性合成纖維用陽離子染料 263: V1 M/ L: | V& w' V% t) O/ N
三、分散性陽離子染料 264
: ^; p- y0 v- Y2 R& T8 r 四、活性陽離子染料 265
: G K) q1 L+ G: {9 a 五、新型發色團陽離子染料 266' X' ], }( N$ l" z
第四節 陽離子染料的性質 2673 M# j ?9 l+ h( ]
一、陽離子染料的溶解性 267
0 d/ }0 n4 `5 } 二、對pH值的敏感性 268
- g) S+ K9 S" \" @7 f: d% o 三、陽離子染料的配伍性 268
0 O' @, ~' b; _0 c p/ V 四、陽離子染料的耐日曬性能 269/ F* W7 z0 u2 A
復習指導 270; A1 ?. s, G6 g* S) Y
思考題 270
. W! w d" j1 F. X 參考文獻 270/ c' \7 w* b) V2 O7 b
*第十四章 天然染料 271
2 O( K1 h+ J4 ]! g 第一節 引言 271
, L, \& I% n5 A4 w7 z 第二節 天然染料的近代研究與應用開發 272
# p. [1 `& z2 \) } 第三節 天然染料的分類、結構及性能 2742 s5 Z$ Y, t9 v& z6 Z9 X# z3 a
一、天然染料的顏色及種類 274
0 @' }: I+ l; N 二、天然染料的應用分類 275
Q( ^9 ~: n( X7 V( U 三、天然染料的化學結構分類 275, p+ V( E7 W* \. I2 V
第四節 天然染料的制備 278" `0 h) G$ F. y
一、天然染料的提取 278
4 `& B) X! u8 ~0 F6 t 二、天然染料的提純 280
5 O9 F, B" J- F' A6 S0 M 第五節 天然染料的染色 281; b1 h0 w# | y9 p1 i) C# e `4 I
一、媒染染料型 2833 e8 }9 n8 Q" }
二、還原染料型 284
/ S# S: ^& l2 F, K: v 三、染料組合型 284
" f9 T& C& i- h( F5 P3 B 四、再生型 284
9 @9 f$ ?/ O# A, Q9 k 五、親水型 284
F8 J2 t+ o5 Y 六、配糖體染色型 2850 k, S- o8 Y- }0 v" K0 u) _
復習指導 286. E" e' c4 R2 q$ x/ B7 J
思考題 286
& D( D5 S* p( t3 R8 W 參考文獻 286
5 c8 x- Y; S) C+ B; ^ F% P*第十五章 有機顏料 289
2 Y/ Z+ r( g9 A4 D: H3 S: R4 N# ^ 第一節 引言 2895 p: z. F& \) [( p6 p D, [
第二節 有機顏料的歷史和發展 290
! K& v5 N5 v6 l) T 第三節 有機顏料的分類 292
1 Q- y2 I5 \* o 一、偶氮類顏料 292
0 W1 a" s3 m/ F/ b7 Q$ ?9 q 二、非偶氮類顏料 295- e- I o; t& U& G& p- L
第四節 有機顏料化學結構與應用性能的關系 300
) A V4 u$ H6 I$ ^0 [ 一、有機顏料的化學結構與耐日曬牢度和耐氣候牢度的關系 3003 |/ q s; j) v* c: X/ }3 b$ S8 s' V
二、有機顏料的化學結構與耐溶劑性能和耐遷移性能的關系 302* U# \5 w/ d- ~; s! ]1 @3 V% B$ K
復習指導 304) U0 x0 c/ p5 k9 K: ]
思考題 304. c( S9 L5 v8 W- y; t& x$ [
參考文獻 3056 L2 J! f, B- M b5 y
*第十六章 熒光增白劑 306, Y9 X6 w g* v. L @1 Y* f
第一節 引言 306
3 s$ e) U7 F- v2 i: i1 D 第二節 熒光增白劑的發展歷史 306
2 k2 q3 d$ ^3 `5 T% r& |( A$ n 第三節 熒光增白劑的增白機理 310% |( G8 h0 }2 D6 a5 v! T
第四節 熒光增白劑的分類與命名 311
2 ]2 I: y) @; V4 b 一、按化學結構分類 311
% \% X# ~3 y( p/ `' a9 E8 I 二、按用途分類 319. w6 p- H1 G( r! l( Z
三、熒光增白劑的命名與商品名 3207 v% h; ~% [" {* P- r6 t8 x5 e
第五節 熒光增白劑的應用性能和商品化加工 320; S# o6 Z6 j/ q
一、熒光增白劑的一般性能 320 a$ x9 I# J9 v. N" c& @ A I
二、影響熒光增白劑性能的因素 321
* i4 u3 a% |/ g3 {- y) O 三、熒光增白劑的商品化加工 3231 s$ a# {9 j' j
復習指導 3230 r C8 O* V: O0 }
思考題 324
4 D( T! g; x8 [$ ?! I 參考文獻 324
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