
染料化学,何瑾馨,PDF。普通高等教育“十一五”国家级规划教材.本科,18M。
6 D; L v' T) @内容提要
# @9 X d& [$ t9 ? O本书按照染料的应用分类,叙述了各类染料(包括天然染料)、颜料和荧光增白剂的基本特性和应用范畴;着重阐述染料的化学结构与其应用性能和颜色坚牢度的关系、染料应用中所涉及的化学反应及其影响因素;同时,介绍了染料及其中间体合成中的一些主要化学反应。 本书为轻化工程(纺织化学和染整工程方向)的专业基础教材,同时也可供轻化工程、应用化学和纺织工程专业的科研人员参考。1 E' P4 l) [9 A# i
本书第十五章和第十六章由华东理工大学沈永嘉教授编 写 ;第 六 章和第十三章主要参考西安工程大学李质和教授编写的内容,由南通大学王春梅副教授作补充修订。其余各章由东华大学何瑾馨教授编写并负责全书的统稿和修订工作。东华大学青年教师俞丹、刘栋良以及研究生薛旭婷、庄德华、李玲等参加了部分章节的编写和资料收集工作。
) h y, H- j/ Z9 Q8 S/ X( R3 l目录
0 p [& h6 r0 Z# t: s第一章 染料概述 19
9 ^) K" q9 s5 Q) C- _ 第一节 有机染料与颜料的概念 19
' i ^, _7 ]& q0 k8 W" t 第二节 有机染料的发展史 19
8 a7 u8 K: L6 \+ Q 第三节 染料的分类及命名 20' X4 m8 m$ e) q1 u2 e% n% v
一、染料的分类 20
9 k9 w( _3 U% G5 t. W! m 二、染料的命名 22
0 m/ K# i, l# c' Z: ` L9 t 第四节 染料的商品化加工 24
* A% c/ F( B0 @: E0 G6 O 第五节 染色牢度 24
3 y. Z" I. f0 J' q 第六节 《染料索引》简介 26
! Z+ V9 d$ \' h2 @7 A 第七节 禁用染料 27
$ U* M2 c* m- T0 {( q 一、偶氮染料 27
4 B1 q7 i9 L- c# t) S7 k' { 二、致敏染料 294 K2 e! j+ u4 h; o9 R
三、致癌染料 295 A3 R" |3 W6 }- D0 d: p
拓展阅读:功能染料概述 30
1 v9 A& K5 V A, A: E4 q; {* e 复习指导 34
! ~ H5 ?2 B/ T6 N 思考题 34
. u. O2 z- N5 Z' A0 t9 m 参考文献 34
9 l+ I+ L# x% x: G! ~6 _第二章 中间体及重要的单元反应 36; J* P+ k) d: F# Q6 ]! O- m
第一节 引言 362 g7 Q6 _+ w+ _; ^* [( M+ G9 ~
第二节 重要的单元反应 37
) M* n y. O2 o3 m, g; y; @4 s 一、磺化反应 37
4 n4 Q/ Q0 f& ]8 Z 二、硝化反应 38! c+ D! G$ g: I9 }& [4 D! c
三、卤化反应 39$ w+ f( Z2 E0 b4 p) [: _' f! z# |
四、胺化反应 40
% P" i/ |% q, X( A5 t# Q# u- ]* l 五、羟基化反应 42
: I& s" _# ~3 S7 b 六、烷基化和芳基化反应(Friedel-Crafts反应) 440 C5 _" t0 ^/ B5 u) S
七、考尔培(Kolbe-Schmitt)反应 45
: }( Z8 m4 w+ S9 \ 八、氨基酰化反应 46
, N# g% ?) Y+ \' _ 九、氧化反应 46% C3 A, G' I; d' x
十、成环缩合反应 47
5 {( [1 j/ `7 q* T 第三节 常用苯系、萘系及蒽醌系中料 483 Y: u1 t* z6 y, r! ?
一、苯系中料 48
" {6 u4 K6 ?3 \ 二、萘系中料 50, [& ~" P7 T; {3 f+ K& ~9 k' E! s
三、蒽醌系中料 51
/ n3 _4 g9 f6 r 第四节 重氮化和偶合反应 531 X/ V' |( Z3 X6 F% V: J) t* ~9 h
一、重氮化反应 53
) |( n" k0 F: A4 k! u( N' _ 二、偶合反应 58
2 g2 s! d/ U, |$ T% u* g/ j, c* w 拓展阅读:非诱变性染料中料研究进展 62
( F/ ~7 k' ]( t7 |- | 复习指导 65$ S5 }+ H1 s Z- v! g* Y
思考题 65+ T, B" z6 D: e. P, G: F7 F
参考文献 662 c( c" e4 [0 M4 C$ c* a! D# C3 u. }
第三章 染料的颜色和结构 68$ c P' q) O7 L5 _# [0 @6 V
第一节 引言 68
! w* ]# N4 @ O O+ e1 q 第二节 吸收现象和吸收光谱曲线 69! X1 d7 S! Y8 `( t# `& B. L
一、颜色和吸收 69! l) R2 h. y6 J/ l- s4 d2 U
二、吸收定律 69
9 k7 w# S9 Y! a 三、吸收光谱曲线 700 _& N4 P* W3 N9 }; R" M
第三节 吸收光谱曲线的量子概念 71/ X+ ~" p: m! o7 t6 u+ G( E
一、吸收波长和能级 72# S" C# A( P' O9 r
二、吸收强度和选律 73+ y- W" L& G/ Y
第四节 染料的颜色和结构的关系 76( O, ?% ~# O( s, j& l
一、共轭双键系统 76) M" j M7 k8 G+ k" n% w) n! i
二、供电子基和吸电子基 78
1 \& U" t: y0 y 三、分子的吸收各向异性和空间位阻 80
7 B( C& X- b; k3 o 第五节 外界条件对吸收光谱的影响 817 M: I3 W' i1 T3 ~/ |
复习指导 832 ?: D! c' d+ l; S1 e% k% M
思考题 831 a+ F9 ]& S2 o
参考文献 84
: u9 c" d7 ^& i1 [ M/ }( W. }*第四章 染料的光化学反应及光致变色色素 85
" |% s% M+ q& \) n) U; e) G 第一节 染料的光化学反应 85
3 E4 Z8 u" H3 l; Y 一、光致异构化反应 86, Y- O# a+ H- D) P6 W
二、光致氧化—还原反应 87: U1 D9 F2 m- ?/ H% L
三、光敏反应 923 |+ O9 Z* `2 d/ ^( i& [/ R
第二节 影响染料光褪色的因素 94
0 A. Z+ ^6 Y7 h/ }6 r 一、光源与照射光的波长 94+ w8 E I5 s$ b8 l
二、环境因素 95. A" W. I; {% U
三、纤维的化学性质与结构 96; J9 A0 O- r+ F/ v# h+ ^' T' M
四、染料与纤维的键合强度 96
+ ]4 T4 X: G" g" B# ?' K5 h 五、染料的化学结构 97
; x' L3 [2 e8 R 六、染料浓度与聚集态 99* U& w2 f+ S6 |" O, q
七、汗液在染料光褪色中所起的作用 99
- f* S# A" m" a5 C6 r1 V5 g 八、整理剂的影响 101
9 T( X' X# a; x+ F" S 第三节 光致变色色素 102* W2 G; C5 T$ K: T8 c! F# W5 d$ ~
一、有机光致变色色素 102$ b' M1 S1 w8 g& p
二、光致变色色素的应用 1059 l N8 U( h- j7 S% J
复习指导 106
3 K# }8 E B) ?7 t5 t0 P+ l2 A: t 思考题 1065 w7 q; E& m- T) [9 p
参考文献 106
. h$ i4 U) c2 H/ f3 S' D% R. n第五章 直接染料 110( T3 o2 _/ Q0 R$ W+ x+ t
第一节 引言 110
8 O* N1 l& {* {9 j! e 第二节 直接染料的发展 110, |" n+ n1 [/ f5 R2 B; f. I
第三节 直接染料的结构分类 112
7 a5 h$ r3 `7 n: Q 一、直接染料 112
z! x* K0 s5 ?; | 二、直接耐晒染料 1142 I9 s; _) [$ n+ ?- p
三、直接铜盐染料 117
`) M4 w0 T1 u5 k% D 四、直接重氮染料 119/ ~5 ?. D# v" B/ ^" z
五、直接交联染料 1204 H9 P8 q( K4 G8 m8 }8 }9 H
六、直接混纺染料 120
: Q- S; B1 V! r' a( i0 x 第四节 直接染料的染色性能 121
& c8 w& _8 \( m& X5 q# T/ { 复习指导 124& J* _% N7 m7 I2 X# Q# X3 H5 a
思考题 124
2 b# V7 p4 }" r5 v' V5 l 参考文献 1257 u. A- ?$ `" G( y" b2 J- r& @$ C6 {
*第六章 不溶性偶氮染料 127' N8 {+ I3 {# F* w. D
第一节 引言 127
" i8 J& M4 q/ T! g. ? 第二节 色酚 128
5 `1 o( [6 {/ l! N \& \5 c3 A6 i 一、2-羟基萘-3-甲酰芳胺及其衍生物 128 [* P" n+ h9 Q! I( g4 Q: |- V. i
二、乙酰乙酰芳胺(β-酮基酰胺)衍生物 1313 ^; i, |' O" T6 q/ f
三、其他邻羟基芳甲酰芳胺类 131" u: x8 Y) O# i, ~ C9 `3 E8 {
四、色酚与纤维的直接性 132' }6 e0 [) m7 J
第三节 色基和色盐 134
# e- S% y; p. u) D% y3 h 一、色基 134
4 @4 ~' f5 G4 E* \7 g5 d5 O 二、色盐 1366 F- _- w& R' J9 F6 e
第四节 印花用稳定的不溶性偶氮染料 138
( P6 T( A0 `5 e9 j: O' L# } 一、快色素染料 138
6 C- X" O! ^: W0 m' h' l 二、快磺素染料 1385 M3 j: V, z: |- g4 q( c; z0 ]
三、快胺素染料 139! R) m; X3 q& U# u |
四、中性素染料 140
$ l! Y3 n7 J! ]% T 复习指导 140
3 x; b5 u& @3 T* D- _$ u 思考题 141
- d% i" A/ h) ?& N5 b8 ^) t 参考文献 141
9 ^( Z2 M! d) l5 }- K6 @第七章 还原染料 142: A6 T) i2 Q9 y; Q1 G
第一节 引言 142
) Z9 H) V$ |/ t! j 第二节 还原染料的发展 142
% p1 e; S( E4 H0 g- y& m 第三节 还原染料的分类、结构和性质 144
8 d, H* Z+ L/ r. [6 x& F 一、蒽醌类还原染料 1443 s8 F- h+ f. F6 M" e W% H
二、靛族类还原染料 148
# p" _0 [6 |; c 三、稠环类还原染料 150
9 R u, x5 u. D9 i 四、可溶性类还原染料 152
* P6 s n6 v" F- @ 第四节 还原染料的还原原理 153
, `8 d, N/ t4 @* P2 ~ 一、染料隐色体 153
" u$ k* m; o o7 C- r8 r 二、隐色体电位 155# {# n/ D7 i/ L4 T1 ?6 {4 o$ w! l
三、还原速度 156
2 S) [% o! r1 s+ I 第五节 还原染料的光敏脆损作用 158
S9 _% x) X: H9 a 一、还原染料的光敏脆损现象 158+ m9 ]# U1 n b5 w$ M( L+ c+ s3 B
二、还原染料的光敏脆损作用与其结构的关系 159
8 f6 Q( u+ u/ U( f7 v% m6 ^ 复习指导 1612 I K0 D1 M, ?5 d0 i# r/ T
思考题 161
; n0 e# a9 T U 参考文献 1618 o1 D1 F T5 O/ `6 H/ o
*第八章 硫化染料 163
3 P2 D: N* [' K; q& ] 第一节 引言 163
, S! ]) L1 _! Y9 D" M 第二节 硫化染料的制造方法和分类 164
/ ]/ x4 L) b+ s 一、硫化染料的制造方法 164
4 G4 x, Q o% X 二、硫化染料的分类 165
8 L3 F j! G* Y$ h: k" }0 U 第三节 硫化染料的染色机理 168, ]0 T7 _7 N* y% j
一、染料的还原溶解 1684 n2 f) c; ^! W0 o# v3 g% x
二、染液中的染料隐色体被纤维吸着 169
3 X7 ]8 Q7 O$ Z' P7 y% s! _* v( A 三、氧化处理 169' w$ Y8 ^" r* S6 I' o
四、后处理 169! [+ A/ `( S6 y" i; o, o' T4 B6 Y
第四节 缩聚染料 170
5 k+ ^7 A' c* e1 x 一、缩聚染料概述 170 h: @) C% W7 ~! h* W
二、缩聚染料的结构 170+ ^' f2 F% u; j1 T
复习指导 170
6 U! Q( M; R- P! c4 C K3 B, m1 s. B s 思考题 171
- i+ J* u2 p; R0 u# r 参考文献 171
) i" s) w T/ b6 y) t: u: o第九章 酸性染料 172' L! X& S7 ?) p
第一节 引言 172' r( y& @ O) a; {, l
第二节 酸性染料的化学结构分类 1737 I) D! l' c- {* Q) b: v/ f
一、偶氮类酸性染料 173
3 ]* ]! l2 n! K/ I% l2 ?1 ^ 二、蒽醌类酸性染料 177: `' @7 _+ ?3 Z
三、其他酸性染料 180
# g. N; V0 r7 c+ J 第三节 酸性染料结构与应用性能的关系 183
8 Q% m, d y$ ]% d0 H+ z 一、染料分子结构与耐光性能 183
) d& d/ d9 X& U" j, O 二、染料分子结构与湿处理坚牢度 185; x' [5 p8 p2 S6 l' V- @' Y
三、染料分子结构与匀染性能 186
2 V$ ^2 |0 B: Y: Z 第四节 酸性染料的发展趋势 187
' h2 R) ^9 p6 x7 h5 x0 j 一、发展现有染料的新剂型 1873 d2 J& d7 _9 J/ ~% A; _
二、开发含杂环基团的新型酸性染料 188
) Q' T7 [% } |( E1 b& S$ m9 | 三、开发新型染色匀染剂 188( C- g9 ~$ ]3 K1 i
四、锦纶专用酸性染料的进展 188
* e, V' z2 M$ t/ C 五、酸性染料的应用领域 189
! S, |0 d$ a2 m `- D 复习指导 189
. h! @2 f/ x6 R2 W+ l 思考题 189
7 S: Q" J0 f+ ~) l/ K* G7 l1 ` 参考文献 190* l* t& L% O: w4 b. h
第十章 酸性媒染染料与酸性含媒染料 192
" `' [ z$ [1 w: X 第一节 引言 192
- o8 u5 S: [* i: B3 H 第二节 酸性媒染染料的结构分类 193; e8 f: Z, Z& y% f$ v' P
一、偶氮类酸性媒染染料 193
8 b' T8 U3 j/ F+ b* I ^ 二、蒽醌酸性媒染染料 196/ P% B8 S- u( g: I* N7 W; Q. w, ^
三、三芳甲烷类酸性媒染染料 196
/ M Z1 [$ A/ Q: N& q2 P 四、氧蒽类酸性媒染染料 197
+ B; |. a' O j- D+ ^ 第三节 酸性媒染染料和铬离子的络合反应 198
, o: g6 v3 e/ Y) R$ y 第四节 酸性含媒染料的结构 199# \( c8 U: m) f5 a: z
复习指导 202
, U- t y0 n! _ 思考题 2025 e1 s' a2 m* s& O
参考文献 203
; e4 a" J/ h3 n6 ]$ L第十一章 活性染料 205
$ a+ R0 p! a, [6 A3 o/ o4 ?: Z 第一节 引言 205; _: ~6 S) A7 R9 K
第二节 活性染料的发展 206& }8 @7 D# b! c2 z- ~
第三节 活性染料的结构及性能 207/ M' R; o4 t0 x% r( t- E! f
一、活性染料的结构 207
( _' g/ Z* e1 x8 [3 M( ? 二、活性基团 2089 L" @( N1 I, z, L7 M6 D
三、染料母体 212
# a5 g- o! t# U7 H 四、桥基 212
6 z6 j7 }. m$ d0 E& F1 [2 k { 五、活性染料的性能指标 2125 r7 b0 l1 k. o# x
第四节 活性染料的合成 214- q! I9 L3 X Y# _4 ]5 D3 O
一、含氮杂环活性染料 214
/ h H: x' U G/ v$ T 二、乙烯砜型活性染料 217
* Q- S: T; o: O/ p* E 三、含复合(多)活性基的活性染料 2193 _+ L$ O; ^5 T! T u7 H2 H
第五节 活性染料与纤维的固色机理 2206 r6 {7 ]" S. J- Y3 Q% ]: S: T* d6 h
一、纤维素纤维的固色机理 220
* W6 ]) F7 y" }1 W- B 二、影响活性染料与纤维素纤维反应速率的因素 224
4 i' p7 g5 ~+ x7 @; t2 f+ A 三、蛋白质纤维的染色机理 227& j9 m7 [- L6 X
第六节 活性染料和纤维间共价键的稳定性 2286 P# K* P3 i' Y, _% j- g. b
复习指导 230
- } \1 F4 J4 l% a. h3 Y 思考题 230" M. L3 F& S! p" [" a ^! p
参考文献 231% A4 k' [- M% H, G+ C, K% a1 r
第十二章 分散染料 234 ]# \4 O. ~% N9 b9 F- L
第一节 引言 234/ K7 u& G3 u$ ?4 L( a" W2 u
第二节 分散染料的结构分类和商品加工 236& Y5 c' X; ~% X/ A! X
一、分散染料的结构分类 2366 Y; `( ]" O4 l ?2 h
二、分散染料的商品化加工 240
8 T i$ u, i, ]7 l3 o7 s9 \ 第三节 分散染料的基本性质 242* E1 p) g. v2 {5 k4 Q+ @
一、溶解特性 2420 ~/ b2 H9 F% R
二、结晶现象 243
+ \; L. C5 V% U4 @6 s! @" f 三、染色特性 2431 f8 V# z3 E/ I) q
第四节 分散染料的化学结构和染色性能 245
/ I& i; \# d# h% `0 P8 I8 m( d0 R 一、化学结构与染料颜色的关系 245
6 `: m+ z* a7 q3 E# B2 u 二、化学结构与染料耐日晒牢度的关系 247
4 s- _& s+ ?5 g- F. t 三、化学结构与升华牢度的关系 2496 M! Q D. f6 w
四、化学结构与热迁移牢度的关系 250
: \/ U. E$ M' J$ }) H& j3 ]% [ l 复习指导 251( Z1 c D; }2 @" U+ a
思考题 252
9 S6 t& }0 c; u 参考文献 252% i: T3 A/ i( P: k8 P7 A
第十三章 阳离子染料 254
9 i& p5 W7 W3 M H+ Q. E; B: ? 第一节 引言 2544 A$ ~) Z6 P* z% N) Z0 n8 X
第二节 阳离子染料的分类 255* [0 t7 ]+ a& ?7 _% ]& z# Y5 b
一、按化学结构分类 255
- ^7 |* z) j6 G1 `1 Y- i 二、按应用分类 261& t8 T @: s' Y' g% n
第三节 新型阳离子染料 262
" d+ C0 d; ?" p- B, h9 H0 Y. R 一、迁移型阳离子染料 262+ ~) z6 `+ `. K: S+ d, ?% i: C& O
二、改性合成纤维用阳离子染料 263% z7 f! S+ B7 X; V' ?7 T
三、分散性阳离子染料 264
, v5 k! U, m( v6 V 四、活性阳离子染料 2659 Q4 J% V1 ~0 ]$ v& A5 c
五、新型发色团阳离子染料 266
' E! ^" {5 [0 i# Y R 第四节 阳离子染料的性质 267+ P: d- l9 J& a. ~4 j# A$ D
一、阳离子染料的溶解性 267$ w/ t6 i/ f2 f1 e2 L1 X
二、对pH值的敏感性 2686 P0 [0 R. s0 @( \ b# W% ?
三、阳离子染料的配伍性 268! X# ^- X' W5 Q$ F0 r. s! [% K: C
四、阳离子染料的耐日晒性能 269
S( q3 [0 k, J7 ]' k 复习指导 270
/ v0 U3 I6 a, z" @% Z6 M 思考题 2705 M- F* ]% }/ y. \
参考文献 2709 M. u3 d" a( b' n. s- x: V2 T
*第十四章 天然染料 2714 F; p/ u+ m5 x& q* q1 D% a( x2 D
第一节 引言 271! B$ h& V# I% i0 `2 S& y1 T
第二节 天然染料的近代研究与应用开发 272
; }4 c& e" B# B% }# \+ L" _ 第三节 天然染料的分类、结构及性能 274
2 p$ G6 C, J1 v. [6 K 一、天然染料的颜色及种类 274
& C+ Q9 N5 X4 y, [; ^+ X 二、天然染料的应用分类 275
% w& Z/ ^; i3 B 三、天然染料的化学结构分类 275; ^6 H6 X! {6 }# y, C4 S
第四节 天然染料的制备 278
; F$ K) y( {4 b U 一、天然染料的提取 278* v; i g- d; c5 v$ l
二、天然染料的提纯 280
$ O) ^5 m+ e- F4 G2 R9 T 第五节 天然染料的染色 281
6 d' m$ {8 o2 H* G 一、媒染染料型 283. k: C4 C3 E8 V
二、还原染料型 2840 K: ]& m, Q. [' E6 n) _
三、染料组合型 284
0 p* j% ]& [( k6 Q. L+ u2 o 四、再生型 284
- l' ]7 S+ I, d, T; j 五、亲水型 284
% H4 D/ Y9 U9 Y' O 六、配糖体染色型 285& |1 A7 l( ?* \3 V) ^) d0 a9 j1 i
复习指导 2868 q$ g# Y% f' y. U v3 C$ O* U, a3 p
思考题 286: X5 G. a8 {1 D: t' u( _: s
参考文献 286
- \9 Y% |, W) b5 n8 Z* Y* O*第十五章 有机颜料 289
0 R% U# L! U! ^ h' i5 T 第一节 引言 289: H4 R3 F* w4 ~% u1 i: h
第二节 有机颜料的历史和发展 2902 V$ t$ T( G1 W2 R P Z2 H1 h
第三节 有机颜料的分类 292, n6 q! s# A; o7 ~; u
一、偶氮类颜料 2926 |. i% C {5 F8 @& J8 g& p
二、非偶氮类颜料 295- a- {1 n, h' F% y3 d7 @
第四节 有机颜料化学结构与应用性能的关系 300) x- w/ q5 K, }! W: v
一、有机颜料的化学结构与耐日晒牢度和耐气候牢度的关系 300, T0 U8 c% z+ |. v9 A
二、有机颜料的化学结构与耐溶剂性能和耐迁移性能的关系 302
3 h9 a; f3 @, L* c# C% T* G( V0 n 复习指导 3047 }6 U( v8 L9 ]4 i3 `
思考题 304$ _; J3 L, ~8 r4 @) h1 O
参考文献 305( T2 X. I5 F& T. U2 W+ B5 L
*第十六章 荧光增白剂 306+ X3 e( X F( j, @# O
第一节 引言 306
, S. P$ S* Y* ^ y" R 第二节 荧光增白剂的发展历史 306
( e1 J+ ]' v3 i2 n0 I6 B) e 第三节 荧光增白剂的增白机理 310
0 p+ z; q+ O8 h$ r6 `7 F5 n 第四节 荧光增白剂的分类与命名 311
. B5 s. t; J; v$ r 一、按化学结构分类 3113 _4 O+ p2 Z( T( ]
二、按用途分类 319% a+ v3 Y0 v% ]' F; A! C( X3 T
三、荧光增白剂的命名与商品名 320
- ]7 x2 n6 S) y7 G* P; l' x, G& L 第五节 荧光增白剂的应用性能和商品化加工 320* A6 u+ z+ i# {
一、荧光增白剂的一般性能 320
8 g1 t# y {% X9 o. `1 v 二、影响荧光增白剂性能的因素 321
4 [1 m' n- p! n) X6 J& ]& I: \ 三、荧光增白剂的商品化加工 323. J- R1 u, u3 R
复习指导 323
5 ]6 y1 M* \% Z% U5 C; \7 L% F 思考题 324* y6 k& i- j0 e" X( [% e5 |4 R
参考文献 324
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