染料化学课后习题答案 2(4)

增加染料相对分子质量，使具有相同磺化程度，即含有相同磺酸基数的染料分子，其湿处理牢度将随着染料相对分子质量或分子体积的加大而得到改进。同时，具有更好的分子共平面性更能改进染料的湿处理牢度。

可见，改变分子结构、增大相对分子质量有助于湿处理牢度的改进。 （3）染料分子结构与匀染性能

在染料分子中引入较多的水溶性基团，如磺酸基、羧酸基，以提高染料在水中的溶解度，加大染料分子的亲水性，降低染料对纤维的亲和力，可有效地增加染料的匀染性能。

对于酸性染料而言，增加相对分子质量，引入特殊的基团如脂肪族碳链等可以降低染料亲水性，增加染料对纤维的亲和力，提高其湿处理牢度，但会影响染料的匀染性。其中尤以含长碳链的弱酸性染料更为明显。因此，在相对分子质量增加到一定程度时，可用芳环或环烷烃代替脂肪链，同时引入极性较强的基团，如取代的磺酰氨基，酯基，以赋于染料一定的亲水性能，在增加与纤维结合能力的同时，还可以具有较好的匀染性。 (4)分析：

对日晒牢度的影响：

X：①只要为吸电基，就可以降低电子云密度，日晒牢度提高，会产生深色效应，对位效率更高；②但X位于偶氮基邻位时，日晒牢度好，但但X为-NO2时，日晒牢度显著降低；③X引入某些基团，如-SO2NR2等磺酰胺基，可提高耐光牢度

Y：若为酰化基团R-CO-时，由于分子体积增大，可提高日晒牢度，且随着脂肪链的增大而增大，但过长时，会使牢度降低，以C4~C8为佳。 对湿处理牢度的影响：

X：①为脂肪族烷基、环烷烃、芳烃等疏水基团时，湿处理牢度好，且随着碳链长度、分子量的增加而增大；②但X在偶氮基对位时，有较好的分子共平面性，湿牢度提高；③引入染料共平面性好的基团，更能显著改善湿牢度；④X为水溶性基团时，可提高匀染性，但会降低湿处理牢度。

Y：采用大分子的酰化基团时，湿牢度得到提高，且随着碳链长度、分子量的增大而增大。

对匀染性影响：

X、Y中的长碳链会使匀染性降低，因此分子量的增大有一定的限制；用芳环或环烷烃代替X、Y中的脂肪链，同时引入极性较强的基团，赋予染料一定的亲水性。

此外，当X为-OH且在偶氮基邻位时，为酸性媒染染料，可显著提高日晒、湿处理牢

度；此时Y主要用于调节匀染性，其体积越小越好。

四、比较偶氮型酸性染料和直接染料在结构、染色对象、染色性能(匀染性，牢度)以及合成

染料中间体的异同点。

答：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。

五、指出下列染料是什么种类的染料，分别指出各自的应用对象，颜色和牢度，并说明理由。 1. 2.

CH3CH3NNNNCH3OSO2CH3NaO3SOHNNOHCCCH3CONHO2N

SO3Na

3.

OHNCH3ONOCH3NNNH2OHNaO3SSO3Na

4.

OHCH3CONHNNONaO3SNHCNHOHNNNHCOCH3SO3Na

答：

1．强酸性染料，主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维的染色。分子结构简单，磺酸基所占比例高，在水中溶解度较好，因此有好的匀染性，但常温染液中基本上以离子状态分散，对羊毛亲和力较低，湿处理牢度差，日晒牢度较好，色泽鲜艳。

2．弱酸性染料，主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维的染色。分子结构稍复杂，磺酸基所占比例相对较低一点，溶解度也稍差一些，在染液中基本以 胶体分散状态存在，对羊毛

亲和力较高，因此湿处理和匀染性属中等。

3．直接染料，主要用于纤维素纤维的染色。色谱齐全，湿处理牢度较低。

4．直接铜盐染料，主要用于纤维素纤维的染色。铜盐处理时，改善了染料的水洗牢度和日晒牢度，但色泽同时变得深暗。

第十章 酸性媒染染料与酸性含媒染料

一、 试述酸性媒染染料和酸性含媒染料的结构特点和应用性能。 酸性媒染染料：

答：结构特征：含有与酸性染料相同的磺酸基或羧酸基的水溶性基团，具有酸性染料的性质；又含有能与金属原子络合的基团（如羟基、氨基），具有媒染染料的性质；分子量较小。

应用性能：主要应用于羊毛、蚕丝及聚酰胺纤维上，经媒染剂处理后，在羊毛上具有良好的耐光、耐洗和耐缩绒坚牢度；色光不如酸性染料鲜艳，但颜色加深。 酸性含媒染料：

结构特征：绝大多数是含水溶性基团的偶氮型染料；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；

应用性能：染色过程中，借助铬离子分别与染料、纤维通过共价键、配位键相结合在一起，使染色织物具有优良的各项牢度。

二、 举例说明酸性媒染染料的结构类型，试述染料的络合反应及其分子构型和颜色变化。

答：（1）酸性媒染染料按其化学结构分类主要包括偶氮，蒽醌、三芳甲烷及氧蒽等四种类型。 偶氮类

NaO3SNNOHCOONa

酸性媒染深黄GG

蒽醌类

OOHNHSO3NaONHSO3Na

酸性媒染蓝黑B

三芳甲烷类

CH3HOCH3ONaOOCCCOONaN(C2H5)2

酸性媒染紫R

氧蒽类

(C2H5)2NOOCCOONaCOONa

酸性媒染桃红3BM

（2）作为络合反应的媒染剂常用的是重铬酸钾或重铬酸钠。铬离子和染料的络合反应分子比决定于染料的配位体结构和反应条件。，三价铬离子的配位数是6，而每个水杨酸结构具有两个配位基。所以理论上铬离子和具有水杨酸结构的染料可以形成1?3、1?2和1?1（络合物分子中的中心金属离子数和染料分子数之比）三种类型的络合物。

NNCOOOBCrBBB

1?1型

BOCrCOOBOCONNNNO

1?2型

3NNOONNCOOCOOCrOCONNO

1?3型

金属在形成螯合环络合物后，失去原来性能而呈现许多新的性能。例如，不同于原金属盐原有的颜色。在偶氮染料分子中，偶氮基参与络合后，染料色光一般有改变。在具有邻羟羧酸结构的偶氮染料与铬的络合中，发色团偶氮基不参与络合，故络合后色光变化较小。

三、 试从下列酸性染料的结构和应用性能差异，分别指出它们属于何种类型的酸性染料，

比较染料的匀染性、湿处理牢度，并说明理由。 1. 2.

OHNNSO3NaNHCOCH3OHH25C12NNNHCOCH3NaO3S

NaO3SSO3Na

3. 4.

H2OOO3SNH2OH2OOSO3NaNCrNaO3SOHNNOHCCCH3CONH

O2N

答：1是强酸性染料，分子结构简单，磺酸基所占比例高，在水中溶解度较好，因此有好的匀染性，但常温染液中基本上以离子状态分散，对羊毛亲和力较低，湿处理牢度差。

2是弱酸性染料，分子结构稍复杂，磺酸基所占比例相对较低一点，溶解度也稍差一些，在染液中基本以 胶体分散状态存在，对羊毛亲和力较高，因此湿处理和匀染性属中等。

3是酸性含媒染料，含有金属Cr离子，湿处理牢度较酸性染料好，但不如酸性媒染染料。

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