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染料化学 第10章 媒染染料
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§10.1 媒介染料的由来
总之,“媒染染料”是一类结构中含有可络合基团或者已经 形成了络合物的水溶性染料,上染纤维后藉金属络合或者络合 转化而固色。
二、品种区别
染色条件 1、酸性媒染染料 2、酸性含媒染料 pH<7 pH=7 国产冠称 “酸性媒染” “酸性含媒” C.I. 冠称 “C.I. Mordant” “C.I. Acid” 染色对象 羊毛 蚕丝和羊毛
NH2 O O SO3+
C
O
NH3
O3S
酸性媒染蓝 GGN与羊毛的结合力
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最后归纳—— 媒介染料的特征:
• • • • • 1、溶于水,含有水溶性基团; 2、具有酸性和络合两种功能基团,能与纤维发生双重作用; 3、由金属离子作媒介,络合及其转化成了上染的主导过程; 4、主要用于蛋白质纤维和锦纶的染色,品种繁多,色谱齐全; 5、因为染料与纤维间的多重作用,其染色牢度比普通酸性染料大大提高。
NaO3S OH HO N N OH HO 酸性媒染橙 RL OH O2 N N N NaO3S 酸性媒介绿 G OH NHCOCH3 O2N SO3Na Cl OH N N SO3Na 酸性媒介黑 2BX OH N N CH3 COONa HO N N 酸性媒染红 B
SO3Na
OH H2N N N
这里将其它含二齿及以上络合结构的酸性媒染染全部归为此类,包括 三芳甲烷母体、氧蒽母体等类型。如[1]P178-180中之6例:酸性媒染紫 CG;酸性媒染紫R;酸性媒染红29;酸性媒染紫17;酸性媒染蓝1;酸性 媒染桃红3BM。
HO NaOOC 酸性媒染紫 CG OH HO HOOC 酸性媒染紫 17 HOOC OH CH3 C C O HO NaOOC COONa OH O COOH NaOOC HO CH3 H3C O C CH3 H3C C O COONa 酸性媒染紫 R H3 C COOOH C CH3 N CH3 酸性媒染红 29
度更好。
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§10.3 媒介染料的染色机理
有了上述分子之间各种微观上的相互作用,染料与纤维之间的作用范 畴大大增加,所以,酸性媒介染料比普通酸性染料的染色牢度得以大大提 高。上述媒介染料与纤维之间的各种作用力,可由下式综合表达:
Wool
O C O Cr+ O N N H3N+
-
Wool
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§10.3 媒介染料的染色机理
1、酸性媒介染料能形成不同比例的络合物
构成颜色与染色牢度上的差异。对于Cr离子而言,与水杨酸结构的酸 性媒染染料可形成1:1、1:2、1:3的络合物。如[1]P180中之例,当染浴pH值 降低时,络合物的比数也随之降低。
B N N O Cr B
+
N N 通式
OH COOH
NaO3S
N N
OH
酸性媒介黄 GG COONa C.I. Mordant Yellow 10 C.I. 14010 SO3Na N N N N OH COONa
HO
NaOOC 酸性媒介黄 A COONa NaOOC 酸性媒介橙 R C.I. Mordant Orange 2 C.I. Mordant Yellow 12 C.I. 14031 C.I. 14016
H3C N CH3 O O COONa COONa
(C2H5)2N COONa
Cl
Cl
酸性媒染蓝 1#
酸性媒染桃红 3BM
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§10.2 媒介染料的结构
5、含媒染料以固定比例与金属络合 (1:1、1:2型)
1:1型。如:[1]P181-182中之2例,酸性含媒红R、酸性含媒蓝GGN。
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第10章 媒介染料(C.I. Mordant Dyes)习题
▲ 名词解释
1、金属络合染料 2、酸性媒介染料
▲ 单项选择
1、下列酸性媒介染料的可染纤维是( )。 A 纤维素纤维 B蚕丝 C 羊毛 D B和C 2、1:1金属络合染料主要在pH( )的条件下形成。 A >10 B <4 C 6~8 D 8
1、酸性媒染染料
——易溶于水,结构中含有能与金属离子络合的基团,上染后需经金 属盐进行络合处理而固着在纤维上的一类染料。 因为它与金属的络合要酸性介质进行,也称为“酸性络合染料”。用于 蛋白质纤维特别是羊毛的染色,沿用了“染料→媒介→纤维”的模型。
2、酸性含媒染料
——指已经与金属形成了络合物的水溶性染料,在纤维上不再加入金 属盐处理,而是藉络合转化而固着在纤维上的一类染料。 染料的络合转化如可在中性介质中完成,则称为“中性染料”,则此时 可用于蚕丝的染色,沿用了“染料+媒介→纤维”的模型。
请大家注意 “C.I. Mordant” 的仔细甄别…
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§10.2 媒介染料的结构
媒介染料的母体结构类别与酸性染料一样 有偶氮类、蒽醌类、三芳甲烷类和杂环类4种 这里不再重复叙述—— 下面再按络合官能团进行归纳:
——有4+1种络合结构…
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§10.2 媒介染料的结构
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第10章 媒介染料(C.I. Mordant Dyes)习题
◆ 简答:
1、由下面给出的3个结构通式,说明它们代表的染料和结构类别,并 用通式表达其上染羊毛的过程。
通式 I:
N N OH COOH OH HO
通式 II:
N N
B
B Cr O N N
B
通式 III: O
2、为什么媒染染料比一般酸性染料的牢度要好? 3、媒染染料结构中的酸性基团和络合基团各起什么作用?
NH2
N N 通式
O2 N SO3Na SO3Na 酸性媒染红光棕 RH COONa OH N N 酸性媒染紫 RE SO3Na
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§10.2 媒介染料的结构
3、茜素络合结构 (二齿络合结构)
该类染料以蒽醌为母体,在蒽醌的2,3位上含有两个-OH基(茜素)而构 成二齿络合结构。如[1]P178中之2例:酸性媒染红SW;酸性媒染蓝黑B。
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第10章 媒介染料(C.I. Mordant Dyes)思考题
1、按络合结构,怎样划分全部媒染染料? 2、媒染染料的两个品种“媒介染料”和“含媒染料”是如何区分的? 3、怎样用通式来表达媒介染料的上染过程? 4、具备络合能力的最重要的基团是谁?为何? 5、为什么媒染染料总比同类型酸性染料的牢度要好?
N N O
B C O O C B O O 1:2 型:有 2个其它配位体 B
3
O N N
Cr
C O B B O 1:1 型:有 4个其它配位体 B O N N C O O N N O C O O Cr O O C O N N
1:3 型:没有其§10.3 媒介染料的染色机理
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第10章 媒介染料(C.I. Mordant Dyes)习题
▲ 判断改错
1、1:2含媒染料具有比1:1含媒染料更加鲜艳的色泽和较好的色牢度。 2 、偶氮基参与金属络合的媒介染料具有优良的色牢度,但媒染后色 变较大,不利于仿色。
1、以端基参与络合的 (二齿络合结构)
主要为偶氮结构中末端含有水杨酸分子片段的一类媒染染料。 端基 为-OH、-COOH等。如[1]P175-中之4例:黄2G、黄GG、黄A、橙R。
O2 N N N OH 酸性媒介黄 2G COONa C.I. Mordant Yellow 8 C.I. 14009 N N OH HO
2、含媒染料的络合比是固定的,它通过络合转化而固色
以[1]P182中酸性含媒红R对羊毛的染色为例,写出反应通式如下:
H2O H2 O +
-
O H2 O O O N N
Wool + Wool
C OH
pH<7 -H3O+
C O O Cr N N
H2O H2 O O N N
O3 S Cl
O
Cr N N
NaO3S Cl
H3 C 酸性含媒红 R与羊毛在染浴中 H2 O H2O H2 O O
H3C 染着状态 O
通式:
O
Cr O
+ Wool
染浴中
C OH
pH<7 -H3O+
Wool
C O O Cr N N
H2 O H2 O O 染着状态
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N N
§10.3 媒介染料的染色机理
3、媒介染料与纤维的结合力 (1)范氏力——当染料分子量较大时,会表现得比较突出; (2)氢键力——结构中的-NH2和-OH之间可以形成氢键; (3)库仑力——可由磺酸基团Dye—SO3ˉ与金属离子的作用表现出来; (4)络合力——媒染和含媒染料由金属离子与染料和纤维同时络合,其牢
同学们好!
今天课程 《染料化学》之 第10章 媒介染料(Mordant Dye)
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媒介染料介绍三个方面:
§10.1 媒介染料的由来 §10.2 媒介染料的结构 §10.3 媒介染料的染色机理
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§10.1 媒染染料的由来 一、由来
媒介染料最初始于天然色素的染色过程。即:“染料→媒介→纤维”的 模型。根据这一模型,迄今为止发展的媒染染料有2种类型。
▲ 多项选择
1、酸性媒介染料常用的染色方法有:( )。 A 同浴法 B 后媒法 C 交替法 D 预媒法 2、1:1金属络合染料与蛋白质纤维的结合方式有:( )。 A 配位键 B 氢键 C 离子键 D 分子间力 3、影响染料络合稳定性的因素包括:( ) A 金属离子半径 B 配位体电负性 C 螯合环结构 D pH