染料化學课后习题答案2.doc

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． ＞ ＞共轭系统越长则其深色效应越显著。 2． ＞ ＞＞ 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． ＞＞ 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． ＞ 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。 四.试比较下列各组染料的水洗牢度，并从结构上的差异来说明原因。 1. 2. 3. 4. 答：水洗牢度顺序：4＞3＞2＞1，可从共面性角度考虑。2比1更具有直线性，对纤维直接性高，而4和3比1和2具有更长的共轭系统，且4最长，即共平面性最好，所以对纤维直接性最高，水洗牢度更好。 第六章．不溶性偶氮染料 一．何谓不溶性偶氮染料？阐述其常规染色过程及涉及的化学反应。 答：不溶性偶氮染料由无水溶性基团的偶合组分和芳伯胺的重氮盐在纤维上偶合成不溶于水的偶氮染料，故名为不溶性偶氮染料。一般染色过程是先用色酚打底，色酚与纤维借氢键和范德华力相结合，然后与色基的重氮盐显色。 涉及化学反应： 重氮化反应： 偶合反应： 色酚为什么对纤维素纤维具有直接性，主要有哪几种结构类型？ 答：色酚分子中酰胺键与两边芳环间构成的共轭系统影响色酚对纤维素纤维的直接性。色酚钠盐存在下式所示的酰胺-异酰胺的互变异构现象，异酰胺式分子中有一个较长的共平面的共轭系统，增加了对纤维的直接性。 主要的结构类型有： 2-羟基萘-3-甲酰芳胺及其衍生物、乙酰乙酰芳胺（β-酮基酰胺）衍生物、其他邻羟基芳甲酰芳胺类等。 何谓色盐？阐述色盐的性能要求和主要结构形式。 答：色盐是色基重氮盐的稳定形式。性能要求有： （1）能够耐受50~60℃； （2）能够保存一定时间； （3）在运动和撞击时不会发生爆炸； （4）使用时容易转化成偶合的活泼形式。 色盐的主要结构形式有： (1) 稳定的重氮硫酸盐或盐酸盐，如： (2) 稳定的重氮复盐，如： (3) 稳定的重氮芳