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第八章 染料 主讲：代伟 浙师大生化学院 8.1 概述 1.基本概念 染料： 是能使其它物质获得鲜明而坚牢色泽的化合物。 来源： 早期的染料主要来自天然动植物 。 目前合成染料已经取代了天然染料，品种已达8600多种。 染料应用的三个方面： 4.应用 2.染料的分类 (1) 按染料的化学结构进行分类 ① 偶氮染料 偶氮染料： 偶氮化合物都有颜色，故常用作指示剂和染料。如 ② 硝基和亚硝基染料 ③芳甲烷染料 染料分子中含有二芳基甲烷和三芳基甲烷结构的染料 。 ④蒽醌染料 ⑤靛系染料 含有靛蓝或类似结构的染料。 ⑥酞菁染料 含有酞菁金属络合物结构的染料。 (2)按应用分类 酸性染料 直接染料 碱性染料 金属络合染料 活性染料 氧化染料 硫化染料 媒染染料 还原染料 分散染料 油溶与醇溶性染料等十多种 皮革染色主要应用上述前五种。 3染料的命名 (1)我国的染料命名体系 实行的是三段命名法，规定如下： 第一段为冠称，表示染料根据应用方法或性质分类的名称，为了使染料名称能细致地反应出染料在应用方面的特征，将冠称分为31类，如酸性、弱酸性等 第二段为色称，表示染料在被染物上色泽的名称，色泽的形容词采用“嫩”、“艳”、“深”三字。 第三段是尾称(字尾)，以英文字母结合阿拉伯数字补充说明染料的色光、形态、强度、特殊性能及用途等。 (2)国外染料产品的命名 国外染料产品的命名，大致也采用三段命名法，但非常混乱。 (3)染料索引 《染料索引》是一部国际性的染料、颜料品种汇编。它将世界大多数国家各染料厂的商品，分别按它们的应用性质和化学结构归纳、分类、编号，逐一说明他们的应用特性，列出它们的结构式，注明其合成方法，附有同类商品名称的对应表。 4.染料的性能及评价 性能通常是由下列指标来评价或反映： (1)外形 常用染料外观形态有粉状、粒状、块状、浆状等。 (2)溶解度 在一定温度下某染料在100克纯水中所能溶解的最大克数。 (3)强度 是指染料的染色强度，它表示染色能力的 大小，也称为浓度或力分。通常以%表示。 染料的强度越大，染色时的需要量就越少。 (4)色光 是指染料与被染物所显示出的主色中所呈 现的副色。 8.2染料的颜色与分子结构的关系 1经典发色理论 维特(O.N.Witt)发色团与助色团理论（1876）。 有机化合物结构中至少需要有某些不饱和基团存在时才能发色，这些基团称之为发色基团，主要的发色基团有-N=N-、=C=C=、-N=O、NO2、=C=O等，含有发色团的分子称为发色体或色原体。增加染料结构中共轭双键的数量，其颜色加深，羰基数目增加颜色也加深。 对各种被染物质也不一定具有染色能力(或亲和力)，能够作为染料的有机化合物分子中还应含有助色团，它们能加强发色团的生色作用，并 增加染料与被染物的结合力。 主要的助色团有-NH2、-NHR、-NR2、-OH、-OR等。此外像磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等为特殊助色团，它们对发色团并无显著影响，但可以使染料具有水溶性和对某些物质具有染色能力。 维特的发色团与助色团理论在历史上对染 料化学的发展起过重要的作用，也正是这 个原因，维特的发色团与助色团这两个名 称现在还在被广泛的使用着，不过它们的 涵义已经有了根本的变化。 2近代发色理论 根据量子化学及休克尔(Huckel)分子轨道理论，有机化合物呈现不同的颜色是由于该物质吸收不同波长的电磁波而使其内部的电子发生跃迁所致。能够作为染料的有机化合物，它的内部电子跃迁所需的激化能必须在可见光(400nm~760nm)范围内。 物质的颜色主要是物质中的电子在可见光 作用下发生П→П*(或伴随有n→П*)跃迁 的结果，因此研究物质的颜色和结构的关 系可归结为研究共轭体系中П电子的性质， 即染料对可见光的吸收主要是由其分子中 的П电子运动状态所决定的。 现代发色理论中所谓的发色团，一般是 指那些能吸收波长为400nm~760nm内电 磁波的基团，它们的分子结构里有若干 个共轭双键组成的共轭体系，这些共轭 体系往往还带有助色团，共轭体系和助 色团共同组成为一个发色体系。所谓助 色团指的是那些连接在П共轭体系上的- NH2、-NHR、-NR2、-OH、-OR等供电 子基团。 重要的发色体系如下所示： (1)乙烯发色体系 (2)偶氮发色体系 (3)次甲基/多次甲基 (4)芳香发色体 (5)稠环芳香体 (6)蒽醌