染料發(fā)色理論

1、關(guān)于染料的發(fā)色理論第一張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月對染料的使用是隨著織布技術(shù)發(fā)展起來的，在公元前3000多年時，已經(jīng)開始使用天然染料 ，我們的祖先從植物中提取茜草、靛藍、菘藍、紅花作為染料 ，從貝、螺中制取泰雅紅紫染料 。由于從動植物中提取染料的產(chǎn)量低，而且采集原料不易，所以在古時候，有顏色的衣服只有富有階層才能穿。特別是紫色，更是昂貴，這才有了“滿朝朱紫貴”的詩句。 到1857年，英國的W.H.Perkin用煤焦油中的苯制得了有機合成染料苯胺紫(Marvein),并且實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，這是合成染料大規(guī)模生產(chǎn)的開始。 染料發(fā)展史第二張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月染料的發(fā)色

2、理論 經(jīng)典發(fā)色理論近代 發(fā)色理論第三張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月經(jīng)典發(fā)色理論1865年引入了苯環(huán)的概念； 1868年提出了最初將色素的顏色和化學(xué)結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，認為顏色和不飽和性有關(guān) ；1876年提出發(fā)色團學(xué)說，認為有機化合物必須含有一種可能產(chǎn)生顏色的基團，這些基團可稱為發(fā)色基團，都是一些不飽和基團 ，例如：1888年有人提出醌構(gòu)理論，即有色有機化合物分子中含有鄰醌基或?qū)︴纬傻慕Y(jié)構(gòu) 。第四張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月我們的觀點經(jīng)典發(fā)色理論只能解釋某些染料的發(fā)色原理，不能作為一個可以廣泛應(yīng)用的理論；經(jīng)典理論只是總結(jié)了分子的外觀規(guī)律帶某些基團的分子有顏色，卻沒有說清楚為什

3、么帶了這些基團就會有顏色；所以相對而言，我們覺得近代發(fā)色理論具有更完整，更廣泛的應(yīng)用意義。第五張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月近代發(fā)色理論物質(zhì)對光發(fā)生不同的選擇吸收就會呈現(xiàn)各種顏色 。由于各個分子中化學(xué)鍵的本質(zhì)、電子的流動性、以及分子基態(tài)至激發(fā)態(tài)的激發(fā)能各不相同，使得不同分子對光的吸收存在很大的差異。當(dāng)分子中存在電子或n電子時，電子就可以通過對光的吸收被激發(fā)到反鍵軌道上從基態(tài)到激發(fā)態(tài)會產(chǎn)生一個能量差EE1E0，E即為被染料分子選擇吸收的能量 。第六張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 E=h 以摩爾計: E=hCN/=28000/(kcal/mol) 在可見光范圍內(nèi)： E=2800

4、0/400=70kcal/mol E=28000/760=37kcal/mol因此只有能在3770kcal/mol能量范圍內(nèi)產(chǎn)生激化狀態(tài)的分子才是有色化合物。第七張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月分子中每增加一個雙鍵就能把吸收光子的波長向長波方向移動，即降低激發(fā)能。例如在丁二烯分子中插入乙烯，吸收峰的移動如圖： 這是因為隨著雙鍵的增加，增長了共軛體系，電子的離域性能就變大了，成鍵軌道和反鍵軌道的數(shù)目也增加了，而且最高充滿軌道（HOMO）能級和最低空軌道（LUMO）能級的能量差值即減少，使得激發(fā)光波的波長移向長波方向 。第八張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月除增加共軛雙鍵會使吸收波長

5、紅移外，在共軛體系上連接帶孤電子對的基團，會把激發(fā)能降得更低。這一性質(zhì)對染料很重要，事實上染料結(jié)構(gòu)并不是一個很長的共軛體系，而是在較短的共軛鏈上連接了帶孤電子對的基團，才使得分子顯現(xiàn)顏色。第九張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月染料化合物的顏色就是它所吸收的光波顏色的補色 吸收波長/nm 顏色 定性的顏色 400440 紫羅蘭 帶綠色的黃 400500 藍 帶綠色的黃 460500 帶綠色的藍 橙 400620 帶藍色的綠 紅 480520 綠 品紅 560700 橙 青 600700 紅 帶藍色的綠第十張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月染料的分類按結(jié)構(gòu)分按應(yīng)用分偶氮染料 硝基和亞硝

6、基染料 蒽醌染料 靛族染料 硫化染料 酸性染料和酸性媒介染料 堿性染料 直接染料 活性染料 陽離子染料 第十一張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月介紹幾種比較常見的染料剛果紅，偶氮結(jié)構(gòu)的直接染料。亞甲基藍，活性染料。茜素，媒染料，古代最早使用的一種染料，從茜草中獲得。第十二張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月靛藍，甕染料，最古老的染料之一，從菘藍中取得。陰丹士林藍 ，英文名稱為：Indanthrene，它也是一種甕染料，這是我國應(yīng)用最廣泛的一種染料 。靛藍結(jié)構(gòu)的測定和它的工業(yè)生產(chǎn)，曾經(jīng)過很漫長的道路，是有機化學(xué)發(fā)展史上的一項重要事件。第十三張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月芳香胺的致癌作用原理：芳香胺本身不會直接致癌，需要經(jīng)過機體活化，活化的芳香胺與核酸中的堿基作用，使原來正常的堿基對變成錯誤配對，從而使人體細胞的DNA發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能的改變，產(chǎn)生腫瘤細胞，并且通過尿行將致癌物轉(zhuǎn)移。所以患者多得膀胱癌。芳香胺是制取偶氮染料的重要原料，而這些偶氮染料會受人體中腸菌和某些酶的作用而發(fā)生生物還原，重新斷裂釋放出致癌芳香胺，所以會對工人和消費者帶來很