染料化学教学大纲
(一)知识目标
通过染料化学的学习,使学生比较全面掌握染料的基本知识(染料的分类、命名、牢度、商品化等),了解染料合成的基本反应和方法(偶氮染料的制备原理、各类染料合成的基本途径和常用反应),掌握染料结构与颜色的关系,以及外界因素对染料结构和颜色的影响,掌握染料结构与性能、牢度(上染速率、上染率、匀染性、色牢度等)的关系,初步具有按纤维性质和染整要求合理选择染料,并能从染料结构角度分析染整加工中的一些基本问题的能力,对新型染料、功能性染料有所了解。
4.用于蛋白质纤维染色用的活性染料有何要求?宜选用哪些类型?它们的结构特征如何?
5.试写出α—溴丙烯酰胺活性基的染料与蛋白质纤维的成键过程。
知识单元11:分散染料
参考学时:4学时
学习目标:
1.掌握分散染料的结构特点、基本合成方法;
2.理解分散染料结构与颜色、染色性能和染色牢度的关系。
教学内容:
1.分散染料简介
(三)素质目标
通过《染料化学》课程教学,培养学生严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风,注意培养学生善于分析、总结、归纳的科学学习方法,为以后走上染料生产与应用相关领域的科学研究、生产技术管理等岗位打下坚实的基础。
二、课程内容及学时分配
知识单元1:染料基本知识
参考学时:2学时
学习目标:
1.理解《染料化学》在专业知识结构中的重要地位;
4.偶合反应
知识要点:偶合反应机理;耦合剂;影响偶合反应的因素。
5.偶氮染料的性质
重点:
重氮化反应和偶合反应的机理、基本方法。
分析思考讨论题:
1.试述重氮化反应机理,并讨论影响重氮化反应的因素。
2.试述偶合反应的pH值对偶合反应速率的影响。
知识单元3:染料结构与颜色
参考学时:3学时
学习目标:
1.理解染料发色的原理;
教学内容:
1.阳离子染料分类
知识要点:隔离型阳离子染料;共轭型阳离子染料;新型阳离子染料(迁移型阳离子染料,改性合成纤维用阳离子染料,分散性阳离子染料,活性阳离子染料新型发色团阳离子染料)。
2.阳离子染料结构与颜色
3.阳离子染料结构与性能
知识要点:阳离子染料的溶解性;对pH值的敏感性;阳离子染料的配伍性;阳离子染料的耐晒性能。
1.重要单元反应
知识要点:磺化反应;硝化反应;卤化反应;胺化反应;羟基化反应;烷基化和芳基化反应;考尔培反应;氨基酰化反应;氧化反应;成环缩合反应。
2.常用苯系、萘系及蒽醌中料
知识要点:苯系中料;萘系中料;蒽醌系中料。
3.重氮化反应
知识要点:重氮化反应机理;影响重氮化反应因素;重氮化反应方法;重氮化合物性质。
4.直接染料结构与直接性、牢度
重点:
各类偶氮型结构的直接染料的结构及其合成;直接染料结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。
分析思考讨论题:
1.直接染料结构有何特征?按结构分,直接染料主要分为哪几类?试各举一例,并写出合成路线。
2.比较偶氮结构的酸性染料与直接染料在结构、染色对象,染色性能(匀染性、牢度)以及合成染料中间体方面的异同点。
《染料化学》教学大纲
课程中文名称:染料化学
课程代码:13511
课程英文名称:Dyes Chemistry
课程类别与性质:专业必修课向对象:轻化工程染整方向本科学生
开课系(室):轻化工程系
一、课程教学目标
《染料化学》是轻化工程染整工程专业的一门专业基础课,为必修课程。课程简单介绍了染料的基本知识和染料中间体及其单元合成反应,讲述了染料结构与颜色、染色性能和染色牢度的关系,着重讲述了不同应用类别的染料的结构与颜色、结构与染色性能、结构与染色牢度的关系。其目的是通过《染料化学》的学习,使学生掌握染料和颜料的基本知识,为学习染整工艺原理(染色、印花)等专业课奠定基础。
2.掌握染料结构与颜色的关系;
3.了解外界因素对染料结构和颜色的影响。
教学内容:
1.光与颜色的基本概念
知识要点:光;颜色;吸收定律;吸收光谱曲线。
2.发色理论(电子吸收光谱的量子概念)
知识要点:吸收波长和能级;激发能;吸收强度和选律;电子跃迁。
3.染料的结构与颜色
知识要点:染料分子发色的分子轨道理论;共轭双键效应;取代效应;位阻效应。
4.外界因素对染料颜色的影响
重点:
染料发色原理;染料结构与颜色的关系。
分析思考讨论题:
1.以量子概念,分子激化理论解释染料对光选择性吸收的原因。
2.将下列各组染料分别按颜色深浅排列,并简单说明原因。
(注:染料结构式略)
知识单元4:直接染料
参考学时:2学时
学习目标:
1.掌握染料直接性的概念;
2.熟悉直接染料的结构特点、基本合成方法和性能特点;
分析思考讨论题:
硫化染料的结构特征及硫化染料结构与应用性能关系。
知识单元8:酸性染料
参考学时:2学时
学习目标:
1.掌握强酸性染料、弱酸性染料的结构特点、基本合成方法和性能特点;
2.理解强酸性染料、弱酸性染料的结构与颜色、染色性能和染色牢度关系;
3.了解酸性染料发展趋势。
教学内容:
1.酸性染料简介
2.酸类染料结构分类
2.理解酸性媒介染料、酸性含媒染料的结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。
教学内容:
1.酸性媒染染料分类
2.酸性媒染染料结构与颜色、性能
知识要点:偶氮类酸性媒染染料;蒽醌酸性媒染染料;三芳甲烷类酸性媒染染料;氧蒽类酸性媒染染料。
3.酸性含媒染料分类
4.酸性含媒染料结构与性能
重点:
酸性媒介染料、酸性含媒染料结构特点,染料结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。
重点:
活性染料的活性基,反应活性和机理、“染料-纤维”键的稳定性。
分析思考讨论题:
1.比较一氯均三嗪、二氯均三嗪、二氟一氯嘧啶、甲砜嘧啶、三氯嘧啶型活性染料的反应活泼性,说明理由。
2.试述K型及KN型活性染料染纤维素纤维的反应机理。“染料—纤维”键在酸碱性介质中的断键反应机理。
3.比较K型和F型活性染料染纤维素纤维的反应活泼性。“染料—纤维”键的水解稳定性,并试从这些机理出发,对近几年在改进和提高卤代杂环活性染料的反应性能和染料—纤维键稳定性方面的品种发展加以讨论(举例说明);
参考学时:2学时
学习目标:
1.掌握靛族染料、稠环酮类还原染料、可溶性还原染料的结构特点;
2.熟悉还原染料基本合成方法和性能特点;
3.理解还原染料结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。
教学内容:
1.还原染料及其发展
2.还原染料的分类
知识要点:靛族类还原染料;蒽醌类还原染料;其它蒽醌型还原染料;可溶性类还原染料。
教学内容:
1.活性染料简介
2.活性染料活性基团与分类
知识要点:以亲核取代机理进行的反应性活性基团;以亲核消除加成反应机理进行的活性基团。
3.活性染料母体
4.活性染料的合成
5.活性染料与纤维的反应性
知识要点:纤维素纤维的染色机理;影响活性染料与纤维素纤维反应速率的因素;蛋白质纤维的染色机理。
6.活性染料与纤维间共价键的稳定性
2.写出兰蒽酮及靛蓝的分子结构式、合成途径、颜色、染色性能。
知识单元7:硫化染料
参考学时:1学时
学习目标:
1.掌握硫化染料的结构特点、基本合成方法和性能特点;。
2.理解硫化染料结构与颜色、染色性能和牢度关系。
教学内容:
1.硫化染料结构特征
2.硫化染料的分类
3.硫化染料结构与颜色、性能
重点:
硫化染料的结构与颜色、应用性能关系。
3.理解直接染料结构与染料直接性的关系;
4.理解直接染料结构与颜色、染色性能和染色牢度关系。
教学内容:
1.直接染料简介
知识要点:直接染料的特点、共性;染料直接性概念与表示法。
2.直接染料的结构、合成、分类和性能
知识要点:单偶氮直接染料;双偶氮直接染料;三偶氮直接染料;杂环直接染料和酞菁染料。
3.直接染料结构与颜色
2.有机颜料结构与性能
知识要点:有机颜料的化学结构与耐晒牢度和耐气候牢度的关系;有机颜料化学结构与耐溶剂性能与耐迁移性能的关系。
知识要点:偶氮类酸性染料;蒽醌类酸性染料;其它类的酸性染料。
3.酸性染料结构与性能
知识要点:染料分子结构与耐光性能;染料分子结构与湿处理坚牢度;染料分子结构与匀染性能。
4.酸性染料的发展趋势
知识要点:发展现有染料的新剂型,开发含杂环基团的新型酸性染料;锦纶专用酸性染料的进展;酸性染料的应用领域。
重点:
2.熟悉染料种类及结构;
3.掌握染料的基本知识(染料的命名、牢度、商品化等);
4.了解染料发展历史和趋势。
教学内容:
1.染料概述
2.染料分类
知识要点:染料的分类方法及其各分类方法的特点;按不同方法分类的染料种类。
3.染料命名
4.染料牢度
5.染料的商品化、Color Index及其它。
重点:
染料的结构分类、应用分类和命名。
1.何谓分散染料?分散染料有何结构特征?按结构分,分散染料可分为哪二大类?(举例说明)。
2.叙述分散染料的结构与升华牢度、耐晒牢度的关系?(举例说明)
知识单元12:阳离子染料
参考学时:2学时
学习目标:
1.掌握阳离子染料的结构特点、基本合成方法;
2.理解阳离子染料结构与颜色、染色性能和染色牢度的关系。
分析思考讨论题:
1.比较酸性媒介染料、酸性含媒染料的结构、性能特点及其适用性。
2.试比较酸性媒介染料、酸性含媒染料的结构特点、染色性能、湿牢度、鲜艳度。
知识单元10:活性染料
参考学时:6学时
学习目标:
1.掌握活性染料活性基团分类及反应性能;
2.掌握活性染料的结构特点、基本合成方法;