染料化学工艺学

第1章 有机染料与工业概述 1

1.1 天然染料与有机染料 1

1.1.1 天然染料发展历史 1

1.1.2 染料从天然到合成 2

1.2 合成染料工业进展 3

1.2.1 染料化学研究进展 3

1.2.2 合成染料工业现状 6

1.3 中国染料工业进展 6

第2章 染料化学理论 9

2.1 染料与颜色 9

2.1.1 颜色与色觉 9

2.1.2 染料的色光 10

2.2 经典发色理论概要 11

2.2.1 维特发-助色团理论 11

2.2.2 其他经典理论 13

2.2.3 分子结构与颜色 14

2.3 量子有机发色理论概要 16

2.3.1 基本概念 16

2.3.2 分子轨道理论要点 17

2.4 PPP-SCF-CI(PPP)法 19

2.4.1 基本概念 19

2.4.2 PPP-SCF-CI法计算例 21

2.4.3 染料发色理论中的术语 22

第3章 染料结构与性能 23

3.1 染料定义与结构类别 23

3.1.1 染料定义与分类 23

3.1.2 染料结构类别 23

3.2 染料应用类别 27

3.2.1 酸性染料 27

3.2.2 直接染料 29

3.2.3 冰染染料 30

3.2.4 还原染料 31

3.2.5 硫化染料 34

3.2.6 阳离子染料 34

3.2.7 其他类别染料 36

3.3 染料命名与应用性能 36

3.3.1 染料三段命名法 36

3.3.2 染料应用性能 38

3.3.3 《染料索引》 39

3.4 国际环保纺织标签与禁用染料 39

3.4.1 REACH法规 39

3.4.2 国际环保纺织标签 41

3.4.3 环境激素与禁用染料 43

3.5 环保型 (ECO) 染料 45

3.5.1 环保型染料定义 45

3.5.2 典型环保型染料 46

第4章 染料合成主要反应及工艺 53

4.1 染料合成基础 53

4.1.1 基础概念 53

4.1.2 有机合成中的溶剂效应 54

4.2 磺化反应及工艺 55

4.2.1 反应机理与过程分析 55

4.2.2 工艺影响因素与方法 56

4.2.3 磺化工艺及设备 57

4.3 硝化反应及工艺 60

4.3.1 硝化反应动力学 60

4.3.2 硝化工艺及设备 60

4.4 重氮化反应及工艺 62

4.4.1 反应机理与过程分析 62

4.4.2 各类芳胺重氮化工艺 64

4.5 偶合反应及工艺 65

4.5.1 反应机理与过程分析 65

4.5.2 连续偶合工艺研究 67

4.6 相转移催化 69

4.6.1 Starks循环模型 69

4.6.2 相转移催化研究进展 71

4.7 其他典型单元反应 72

第5章 染料合成及工艺 74

5.1 酸性染料 74

5.1.1 酸性染料结构 74

5.1.2 典型酸性染料合成 75

5.2 直接染料 78

5.2.1 联苯胺类直接染料 78

5.2.2 非联苯胺类直接染料及中间体 78

5.3 还原染料 81

5.3.1 靛蓝类还原染料 81

5.3.2 稠环酮类还原染料 82

5.4 阳离子染料 83

5.4.1 隔离型阳离子染料 83

5.4.2 共轭型阳离子染料 84

5.5 绿色合成技术和典型产品 87

第6章 分散染料及研究进展 91

6.1 概述 91

6.1.1 分散染料及结构 91

6.1.2 分散染料结构类别与应用 92

6.2 应用性能与染色机理 93

6.2.1 分散染料的商品化质量 93

6.2.2 分散染料染色方法 96

6.2.3 结构与性能关系 97

6.3 偶氮型分散染料 99

6.3.1 重氮组分 99

6.3.2 偶合组分 102

6.3.3　杂环缩合型分散染料 105

6.4　蒽醌型分散染料 106

6.4.1　蒽醌型分散染料中间体 106

6.4.2　蒽醌型分散染料典型产品 107

6.5　分散染料研究进展 110

6.5.1　分散染料品种调整 110

6.5.2　环保型分散染料 111

6.5.3　偶氮杂环类分散染料 115

6.5.4　碱性染色分散染料 123

6.5.5　分散染料色浆及应用 127

6.5.6　超细纤维分散染料 130

6.6 分散染料复配商品化技术 131

6.6.1　分散染料复配原理 132

6.6.2　商品化技术和分散剂 134

第7章 活性染料及研究进展 137

7.1 概述 137

7.1.1　活性染料及应用 137

7.1.2　活性染料研究进展 138

7.2 活性染料结构与应用 139

7.2.1　分类与结构特征 139

7.2.2　活性染料商品化技术 140

7.3 活性染料活性基 142

7.3.1　活性染料与纤维的结合方式 142

7.3.2　活性染料活性基类别 143

7.4 活性染料的合成 145

7.4.1　母体的选择 145

7.4.2　含氮杂环活性基活性染料的合成 147

7.4.3　活性染料关键中间体 149

7.5 活性染料染色理论 151

7.5.1　活性染料染色过程 151

7.5.2　活性染料染色机理 152

7.6 活性染料研究进展 153

7.6.1　高固色率活性染料 153

7.6.2　羊毛用活性染料 154

7.6.3　稠杂环活性染料 154

7.6.4 环保型活性染料 164

7.6.5 绿色加工工艺-膜分离技术 166

7.7 活性染料复配商品化技术 166

7.7.1 活性染料复配理论 166

7.7.2 高乌黑度活性黑染料及复配 167

7.7.3 单色谱活性染料复配增深 174

7.7.4 低盐染色活性染料 176

7.7.5 染料与助剂的复配 179

7.8 活性染料染色与超分子化学 181

7.8.1 超分子化学与染色 181

7.8.2 染料分子结构与染色性能 182

第8章 溶剂(荧光)染料及研究进展 185

8.1 概述 185

8.1.1 溶剂染料及分类 185

8.1.2 溶剂染料结构特征 187

8.2 溶剂染料结构与性能 187

8.2.1 偶氮型溶剂染料 187

8.2.2 芳甲烷型溶剂染料 192

8.2.3 酸性染料与胺及碱性染料络合物 194

8.2.4 蒽醌型溶剂染料 196

8.2.5 其他结构溶剂染料 198

8.3 有机荧光溶剂染料 200

8.3.1 荧光与荧光光谱 201

8.3.2 荧光参数 202

8.3.3 有机荧光染料结构特征 203

8.3.4 结构与荧光性能关系 208

8.4 有机荧光溶剂染料研究进展 210

8.4.1 荧烷类有机荧光染料 211

8.4.2 1,8-萘二酰亚胺类有机荧光染料 212

8.4.3 香豆素类有机荧光染料 214

8.5 溶剂染料应用与评价 218

8.5.1 溶剂染料的应用 218

8.5.2 溶剂染料的测色 219

第9章 功能染料及研究进展 220

9.1 概述 220

9.2 功能染料分类 221

9.3 有机光导材料 222

9.3.1 激光打印原理及过程 222

9.3.2 电荷产生材料 223

9.3.3 电荷转移材料 223

9.4 激光染料 224

9.4.1 激光与激光器 224

9.4.2 激光染料 226

9.5 有机电致发光材料 229

9.5.1 电致发光现象与器件 229

9.5.2 载流子传输材料和发光材料 230

9.5.3 有机悬挂体系电致发光材料 236

9.6 有机非线性光学(NLO)材料 236

9.6.1 分子非线性光学原理 236

9.6.2 有机二阶非线性光学材料 237

9.6.3 有机三阶非线性光学材料 238

9.6.4 有机金属色素三阶非线性光学材料 242

9.7 染料敏化剂——染料敏化太阳能电池(DSSC) 252

9.7.1 染料敏化太阳能电池原理 252

9.7.2 有机染料敏化剂 254

9.7.3 DSSC性能主要指标 256

9.7.4 金属有机染料敏化剂研究 257

9.7.5　有机染料敏化剂研究 258

9.8 化学发光材料 267

9.8.1 化学发光原理 268

9.8.2 化学发光材料 268

9.9 喷墨打印和热扩散转移成像技术用染料 269

9.9.1 喷墨打印染料 269

9.9.2 热扩散转移成像技术用染料 271

9.10 荧光探针及生物学应用染料 273

9.10.1 分子识别与荧光探针 273

9.10.2 用于生物标记的荧光染料 276

9.10.3 吡咯并吡咯二酮型荧光探针 277

9.10.4 氟硼荧型荧光探针 280

9.10.5 生物学应用染料 288

参考文献 290

《染料化学工艺学》以染料化学及产品工艺的基础理论和共性技术为体系，概述了发色理论、典型合成反应与工艺学，主要染料类别及功能染料及研究进展。着重介绍了染料产品创制及工艺设计原理、新工艺、新技术和科技创新思想。在知识点阐述时力求结合工程实际、简捷明了。
　　《染料化学工艺学》可作为高等学校化学工程与工艺、应用化学等专业教材，也可供染料企业科技人员学习参考。

中国是全球染料最大生产国，占全球染料生产60%以上，染料产业是传统精细化工的主要产业之一。染料及功能有机色素也是传统精细化工领域特色研究方向之一。
　　“染料化学工艺学”是有机化学与化工工艺相结合的一个分枝学科。“染料化学与工艺”是化学工程与工艺专业精细化工专业方向和硕士研究生选修的主干课程。