染料化學復習77887

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1、第一章染料概述一、染料的定義以及構(gòu)成染料的條件是什么?答:染料是能將纖維或其他基質(zhì)染成一定顏色的有色有機化合物。成為染料需要具備以下兩個條件:(1)可溶于水,或者可在染色時轉(zhuǎn)變成可溶狀態(tài),對纖維有一定的親合力。(2)能夠使纖維著色,且上染后具有一定的染色牢度。二、按紡織纖維分類寫出各種纖維染色適用的染料(應用分類名稱)。答:紡織纖維按其來源可以分為3類,植物纖維,動物纖維,合成纖維;對于植物纖維,如棉,麻可用直接染料,活性染料,還原染料,不溶性偶氮染料,硫化染料,縮聚染料進行染色。對于動物纖維,如羊毛,蠶絲可以用酸性染料,中性染料,媒染染料,活性染料進行著色。合成纖維,常見的有滌

2、綸,錦綸,腈綸,滌綸可以用分散染料染色,錦綸可以用酸性染料染色,腈綸可以用陽離子染料染色。第二節(jié)中料及其合成途徑試舉例說明在合成染料中常用哪些重要的親電取代反應?試述這些反應在染料合成中的作用和目的,寫出下列中料的名稱,合成路線,并說明它們是否能夠作為重氮組份或偶合組份在偶合反應中使用(如作為偶合組份,請標出偶合的位置)答:合成染料中料中常用的重要的親電取代反應有磺化、硝化、鹵化,烷化,芳化。1)???磺化化反應的作用即是在有機化合物分子中引入磺酸基?;腔康模?.通過引入磺酸基賦予染料水溶性。2.染料分子中的磺酸基能和蛋白質(zhì)纖維上的-NH3+生成鹽鍵結(jié)合而賦予染料對纖維的親和力

3、。3.通過親核置換,將引入的磺酸基置換成其他基團,如-OH、-NH2、-Cl、-NO2、-CN等,從而制備酚、胺、腈、鹵代物、硝基化合物等一系列中間體。在染料中間體合成中主要是-SO3Na經(jīng)堿熔成-ONa的反應。2)硝化反應的作用即是在有機化合物分子中引入硝基。硝化目的:1.作為制取氨基化合物的一條重要途徑。2.硝基是一個重要的發(fā)色團,利用它的極性,加深染料顏色。3.利用硝基的吸電子性,使芳環(huán)的其他取代基活化,易于發(fā)生親核置換反應。3)鹵化反應的作用即在有機化合物分子中引入了鹵素鹵化目的:1.可改善染色性能,提高染料的染色牢度。如四溴靛藍的牢度比靛藍好,顏色更加鮮艷,牢度好。2.

4、通過鹵基(主要是-Cl、-Br)水解、醇解和氨化引入其他基團,主要是-OH、-OR和-NH23.通過鹵基,進行成環(huán)縮合反應,進一步合成染料4)烷化的作用即在有機化合物分子中引入了烷基或芳基。烷基化目的:1.在染料分子中引入烷基和芳基后,可改善染料的各項堅牢度和溶解性能;2.在芳胺的氨基和酚羥基上引入烷基和芳基可改變?nèi)玖系念伾蜕猓?.可克服某些含氨基、酚羥基染料遇酸、堿變色的缺點。二、合成染料用的主要原料是什么?有哪些常用的中間體,它們是怎樣合成染料的,試舉例說明。試寫出下列中料、染料的合成途徑(從芳烴開始)12345678910答:合成染料主要是由為數(shù)不多的幾種芳烴(苯、甲苯

5、、二甲苯、萘和蒽醌等)作為基本原料而制得的。常用的中間體有,苯胺,硝基苯,鹵代苯,烷基苯,苯酚,萘酚,苯磺酸,萘磺酸等三、試以第二題中所列氨基萘磺酸的合成為例說明萘的反應特點,以及在萘環(huán)上引入羥基、氨基的常用方法。答:萘的磺化隨磺化條件,特別是隨溫度的不同得到不同的磺化產(chǎn)物。低溫(<60℃)磺化時,由于a位上的反應速率比β位高,主要產(chǎn)物為a取代物。隨著溫度的提高(165℃)和時間的推移,a位上的磺酸基會發(fā)生轉(zhuǎn)位生成β-萘磺酸。(一)萘環(huán)上引入羥基的方法有(1)酸基堿熔反應:萘磺酸在高溫下(300℃)與氫氧化鈉或氫氧化鉀共熔時磺酸基轉(zhuǎn)變成羥基。(2)羥基置換鹵素反應:(3)羥基置換

6、氨基反應:(二)在萘環(huán)上引入氨基的反應,主要是硝基還原和氨解反應,(1)硝基的還原:(2)氨解反應:四、試以第二題中所列蒽醌中料的合成為例說明在蒽醌上引入羥基、氨基的常用方法。答:蒽醌上引入羥基的常用的方法是酸基堿熔法,如蒽醌上引入氨基最常用的方法是氨解法:如β-氨基蒽醌一、試述重氮化反應機理(以反應方程式表示)及影響重氮化反應的因素。比較下列化合物分別進行重氮化反應的難易,重氮化方法和用酸比例如何?答:重氮化反應機理:色基和鹽酸與亞硝酸鈉的反應稱為重氮化反應。對于重氮化反應本身來說,溶液中具有一定的質(zhì)子濃度是一個必要的條件,反應中,首先是鹽酸與亞硝酸鈉作用生成亞硝酸,在酸性介質(zhì)

7、中亞硝酸與酸反應生成亞硝化試劑,反應如下:NaNO2+HCl→HNO2+NaClHNO2+H+→H2NO2+H2NO2++Cl-→H2O+NOClH2NO2++NO2-→N2O3+H2O第三章????????重氮化偶合反應其中亞硝酸陽離子,亞硝酰氯,亞硝酸酐都是亞硝化試劑.色基的重氮化反應是以亞硝化試劑作為進攻試劑的親電反應,色基在鹽酸的作用下生成色基的鹽酸鹽而溶于水,由于色基的鹽酸鹽的氨基氮上帶正電荷,具有強的親電能力的亞硝化試劑不能進攻,所以只有解析出游離胺才能使重氮化反應正

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