详解染料的颜色与分子结构的关系

发布时间: 2013-12-16 13:18 作者: 浏览次数: 465次 字号:

本文详解染料的颜色与分子结构的关系:

1.经典发色理论
(1)发色团与助色团理论
根据维特(O.N.Witt)发色团与助色团理论(1876), 有机化合物结 构中至少需要有某些不饱和基团存在时才能发色,这些基团称之为发色基团,主要的发色基团有-N=N-、=C=C=、-N=O、NO2、=C=O等。
维特的发色团与助色团理论在历史上对染料化学的发展起过重要的作用,也正是这个原因,维特的发色团与助色团这两个名称现在还在被广泛的使用着,不过它们的涵义已经有了根本的变化。

解释:
1.发色体:含有发色团的分子称为发色体或色原体。
发色团被引入的愈少,颜色愈浅;发色团被引入的愈多,颜色愈深。以下情况可使颜色加深:
1)增加侧链内的烯基数目
2)增加羧基的数目,特别是增加彼此直接联结的羧基
3)以萘环代替偶氮染料中的苯环
4)把一定的取代基加入分子内。 发色体对各种被染物质也不一 定具有染色能力(或亲和力),能够作为染料的有机化合物分子中还应含有助色团.

2.助色团:
能加强发色团的生色作用,并增加染料与被染物的结合力的各种基团。
主要的助色团有-NH2、-NHR、-NR2、-OH、-OR等。此外像磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等为特殊助色团,它们对发色团并无显著影响,但可以使染料具有水溶性和对某些物质具有染色能力。

(2)醌构理论
内容:染料之所以有颜色,是因为其分子中有醌结构存在。醌型结构可视为分子的发色团。
这个理论只能用来解释三芳基甲烷类及醌亚胺类染料,对于偶氮苯类的有色化合物不适用。

2.近代发色理论
根据量子化学及休克尔(Huckel)分子轨道理论,有机化合物呈现不同的颜色是由于该物质吸收不同波长的电磁波而使其内部的电子发生跃迁所致。能够作为染料的有机化合物,它的内部电子跃迁所需的激化能必须在可见光(400nm~760nm)范围内。
物质的颜色主要是物质中的电子在可见光作用下发生П→П*(或伴随有n→П*)跃迁的结果,因此研究物质的颜色和结构的关系可归结为研究共轭体系中П电子的性质,即染料对可见光的吸收主要是由其分子中的П电子运动状态所决定的。

3.颜色的深浅和浓淡
石家庄染料哪里好物质的颜色的深浅是指物质吸收的光波在光谱中的位置而言,物质吸收的光波波长愈短,则颜色愈浅。
物质颜色的浓淡,是表示同一种染料的颜色强度,即物质吸收一定波长光线的量的多少。
人们把能增加染料吸收波长的效应称为深色效应,把增加染料吸收强度的效应叫浓色效应。反之,把降低吸收波长的效应称为浅色效应,把降低吸收强度的效应叫减色效应。

4.颜色的拼配
三原色: 红 黄 蓝 红 黄
二次色: 橙 绿 紫 橙
三次色: 黄灰 蓝灰 红灰

颜色拼配举例
黄色颜料(除黄色光线,能微吸收绿色和橙色光,强烈吸收其余光线)
蓝色颜料(除蓝色光线,能微吸收绿色和紫色光,强烈吸收其余光)

注:互补染料:在染料混合中,当两种染料混合时,如果一种染料所反 射的色光,全被另一种染料所吸收,则该两种染料就称为互补色

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