阳离子染料的分类
阳离子染料分子中带正电荷的基团与共轭体系以一定方式连接,再与阴离子基团成盐。根据带正电荷基团在共轭系统中的位置,阳离......
阳离子染料分子中带正电荷的基团与共轭体系以一定方式连接,再与阴离子基团成盐。根据带正电荷基团在共轭系统中的位置,阳离子染料可以分为隔离型和共轭型两大类。
1、隔离型阳离子染料
这类染料母体和带正电荷的基团通过隔离基相连接,正电荷是定域的,相似于分散染料的分子末端引入季铵基(—N+R3)。可用下式表示:
因正电荷集中,容易和纤维结合,上染百分率和上染速率都比较高,但匀染性欠佳。一般色光偏暗,摩尔吸光度较低,色光不够浓艳,但耐热和耐晒性能优良,牢度很高,常用于染中、淡色。典型的品种有:
2、共轭型阳离子染料
共轭型阳离子染料的正电荷基团直接连在染料的共轭体系上,正电荷是离域的。这类染料的色泽十分艳丽,摩尔吸光度较高,但有些品种耐光性、耐热性较差。在使用种类中,共轭型的占90%以上。共轭型阳离子染料的品种较多,主要有三芳甲烷、噁嗪、多甲川结构等。
①三芳甲烷类
要改善三芳甲烷染料的耐光牢度,通常可在染料分子上引入氰乙基等基团,降低氨基的碱性;或制备分子结构不对称的染料。例如将三芳甲烷分子中一个苯环用吲哚基取代,均可提高染料的耐光牢度。如:
②杂环类阳离子染料
这类阳离子染料分子中,由氧、硫、氮等组成杂环蒽类结构,用下式表示:
a. 口丫嗪类(二氮蒽)结构
染料分子中氮原子对位连接一个氨基或取代氨基后,颜色变深,大多为红色、兰色和黑色。较重要的是藏红花T,它的结构如下:
该染料具有鲜艳的蓝光粉红色,但耐光牢度差,多用于皮革和纸张的着色。
b. 噻嗪结构
这种结构的阳离子染料较少,多数为兰色和绿色,其中有实用价值的是亚甲基蓝,它的结构式如下:
亚甲基蓝的颜色很鲜艳,但耐光牢度不佳,多用于皮革和纸张的着色,有时也染丝绸,还可以作为生化着色剂和杀菌剂。
c. 噁嗪结构
这是一类具有实用价值的阳离子染料,其色泽以兰色为主,少量是紫色的,比较鲜艳。在腈纶纤维上有较好的耐光牢度,也可以用于蚕丝染色。常用的噁嗪类染料是阳离子翠蓝GB,其结构式如下:
③菁类阳离子染料
以-CH=C-作为发色体系的染料称为多甲川染料,一端有含氮的给电子基,另一端是含氮的吸电子基,相当于脒离子(—N=CH—N—)的插烯物。Y是组成杂环的杂原子或碳原子,n为零或整数。
3. 萘迫酰胺类阳离子染料
这类染料用N-取代的萘迫内酰胺作原料,与各类芳胺加热缩合而成。其日晒牢度优良,对羊毛沾色不严重,以色泽鲜艳的红、蓝色调为主。例如阳离子蓝的合成过程如下。
1、隔离型阳离子染料
这类染料母体和带正电荷的基团通过隔离基相连接,正电荷是定域的,相似于分散染料的分子末端引入季铵基(—N+R3)。可用下式表示:
因正电荷集中,容易和纤维结合,上染百分率和上染速率都比较高,但匀染性欠佳。一般色光偏暗,摩尔吸光度较低,色光不够浓艳,但耐热和耐晒性能优良,牢度很高,常用于染中、淡色。典型的品种有:
2、共轭型阳离子染料
共轭型阳离子染料的正电荷基团直接连在染料的共轭体系上,正电荷是离域的。这类染料的色泽十分艳丽,摩尔吸光度较高,但有些品种耐光性、耐热性较差。在使用种类中,共轭型的占90%以上。共轭型阳离子染料的品种较多,主要有三芳甲烷、噁嗪、多甲川结构等。
①三芳甲烷类
要改善三芳甲烷染料的耐光牢度,通常可在染料分子上引入氰乙基等基团,降低氨基的碱性;或制备分子结构不对称的染料。例如将三芳甲烷分子中一个苯环用吲哚基取代,均可提高染料的耐光牢度。如:
②杂环类阳离子染料
这类阳离子染料分子中,由氧、硫、氮等组成杂环蒽类结构,用下式表示:
a. 口丫嗪类(二氮蒽)结构
染料分子中氮原子对位连接一个氨基或取代氨基后,颜色变深,大多为红色、兰色和黑色。较重要的是藏红花T,它的结构如下:
该染料具有鲜艳的蓝光粉红色,但耐光牢度差,多用于皮革和纸张的着色。
b. 噻嗪结构
这种结构的阳离子染料较少,多数为兰色和绿色,其中有实用价值的是亚甲基蓝,它的结构式如下:
亚甲基蓝的颜色很鲜艳,但耐光牢度不佳,多用于皮革和纸张的着色,有时也染丝绸,还可以作为生化着色剂和杀菌剂。
c. 噁嗪结构
这是一类具有实用价值的阳离子染料,其色泽以兰色为主,少量是紫色的,比较鲜艳。在腈纶纤维上有较好的耐光牢度,也可以用于蚕丝染色。常用的噁嗪类染料是阳离子翠蓝GB,其结构式如下:
③菁类阳离子染料
以-CH=C-作为发色体系的染料称为多甲川染料,一端有含氮的给电子基,另一端是含氮的吸电子基,相当于脒离子(—N=CH—N—)的插烯物。Y是组成杂环的杂原子或碳原子,n为零或整数。
3. 萘迫酰胺类阳离子染料
这类染料用N-取代的萘迫内酰胺作原料,与各类芳胺加热缩合而成。其日晒牢度优良,对羊毛沾色不严重,以色泽鲜艳的红、蓝色调为主。例如阳离子蓝的合成过程如下。