第2章染料的颜色与结构的关系.ppt

第2章染料的颜色与结构的关系
第三节 染料分子结构与颜色的关系
一、共轭双键系统与染料颜色的关系
深色效应：染料的最大吸收波长λmax向长波方向移动。
浓色效应：染料的吸收强度εmax增大。
染料分子的共轭双键系统第2章染料的颜色与结构的关系
第三节 染料分子结构与颜色的关系
一、共轭双键系统与染料颜色的关系
深色效应：染料的最大吸收波长λmax向长波方向移动。
浓色效应：染料的吸收强度εmax增大。
染料分子的共轭双键系统中共轭双键越多，为深色效应和浓色效应。
 例如：
第二章 染料的颜色与结构的关系
最大吸收波长λmax 200 285 384
吸收强度lgεmax
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第三节 染料分子结构与颜色的关系
第二章 染料的颜色与结构的关系
可以看出共轭双键越多，染料的颜色越深。
又如：
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第三节 染料分子结构与颜色的关系
二、染料分子的同平面性对颜色的影响
在共轭体系中，如果分子的平面结构受到破坏，π电子相互重叠的程度就会降低，这样会影响光的吸收，产生浅色效应。
例如：
第二章 染料的颜色与结构的关系
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第三节 染料分子结构与颜色的关系
如果有机化合物的共轭双键系统被单键隔离，如：—CH2—、—NH—、
—NHCO—、—NHCONH—、—SO2—、—S—等基团，将共轭双键系统分为两个部分，从而使共轭双键系统变短，而且由于围绕单键的旋转引起分子平面结构的破坏，将导致浅色效应。
共轭双键系统被—NHCONH—隔离，染料的双键数目虽多，但分子共轭双键系统中断，染料为浅色。例如：
第二章 染料的颜色与结构的关系
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第三节 染料分子结构与颜色的关系
三、共轭双键系统上极性基团对染料的颜色的影响
如果在染料共轭双键系统上引入—NO2、—NO、—N=N—、=C=O、—CN等具有吸电子性的发色团或引入—OH、—OR、—NHR、—NR2、—NH2等具有给电子性的助色团，染料的最大吸收波长向长波方向移动，即深色效应；而且染料的吸收强度也增大，即浓色效应。若在染料共轭双键系统上同时引入吸电子基和供电子基，则效应更明显。
例如：
第二章 染料的颜色与结构的关系
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一、溶液的性质的影响
有色有机化合物在溶剂极性大的情况下，一般为深色效应。因为一般π→π*跃迁激发态在极性溶剂中比较稳定，激发能较低。
例如：苯酚蓝
第四节 外界条件对吸收光谱的影响
第二章 染料的颜色与结构的关系
分子的左边是供电子基，右边是吸电子基，激发时电子发生转移。变成：
激发态在极性溶剂中比较稳定，因而产生深色效应。
同理，染料在纤维上的颜色也会因纤维极性不同而不同，一般来说，同一染料上染不同的纤维时，在极性高的纤维上呈深色效应，在极性低的纤维上呈浅色效应。如阳离子染料在涤纶上得色较在腈纶上浅。
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第四节 外界条件对吸收光谱的影响
第二章 染料的颜色与结构的关系
二、溶液的浓度的影响
当染料溶液浓度很小时，染料在溶液中以单分子状态存在。如果加大溶液的浓度，会使溶质分子聚集成为二聚体或多聚体，一般情况下，聚集态的分子π电子流动性较低，会产生浅色效应。
三、温度的影响
溶液中溶质的聚集倾向一般随温度的升高而降低，因此，提高温度会产生深色效应。某些有机化合物能随温度变化改变其分子结构，具有热变色性。例如：热敏变色染料。
四、pH值的影响
有些有机化合物在溶液pH值改变时会发生变色。有些情况是由于共轭体系发生了变化，例如甲基橙在酸性溶液中呈腙式结构，一端为强吸电子基，另一端为强供电子基，颜色由橙变红：
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第四节 外界条件对吸收光谱的影响
第二章 染料的颜色与结构的关系
有些有机化合物在溶液pH值改变时会发生离子化作用。有机化合物的吸电子基和供电子基发生离子化作用，由于介质及取代基的性质及取代基的位置不同，离子化后，可使颜色的深浅和吸收强度发生变化。
在碱性介质中，中性的