精细化学的考点.docx

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精细化学的考点

精细化学考点总结

学号：

2011364207湛江师范学院钱满才

第一章

一、精细化学品的定义：

（1）精细化学品（Finechemicals）即精细化工产品具有深度加工、技术密集度高、小批量生产、高附加价值、一般具有特定功能的化学品。

（2）精细化工品：

以通用化学品为原料，深加工，高附加值，小批量，大利润，高纯度的产品。

（3）精细化工的定义：

制造精细化学品的工业部门成为精细化学工业，简称精细化工。

二、精细化学品的分类

（1）通用化学品

（2）多功能、多用途化学品（3）最终用途化学品

（2）我国将精细化学品分为以下种类：

（1）农药；

（2）染料；

（3）涂料（包括油漆和油墨）；

（4）颜料；

（5）试剂和高纯物；

（6）信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品）；

（7）食品和饲料添加剂；

（8）黏合剂；

（9）催化剂和各种助剂；

（10）化学药品和日用化学品；

（11）功能高分子材料（感光材料等）。

三、.精细化工的生产特性

产品具有头特定的功能；小批量多品种；综合生产流程和多功能生产装置；技术密集度高；大量采用复配技术；商品性强

第二章

一、染料

1.定义：

染料是能将纤维或其它基质染成一定颜色的有色的有机化合物。

2.特点：

染料可溶于水或有机溶剂，有的可在染色时转变成可溶状态。

3.应用：

于各种纤维的染色和印花，也广泛应用于塑料、橡胶制品、油墨、墨水、印刷、纸张、食品、医药等方面

二、

1.光与颜色：

光+视觉=颜色

2.颜色与化学结构关系：

（1）发色团理论

（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

3.禁用染料：

指可以通过一个或多个偶氮基分解出有害芳香胺的染料。

三、染料分类

1.染料化学结构分类：

（1）偶氮染料（azodye）含有偶氮基（－Ｎ＝Ｎ－），偶氮基与芳环联接成为一个共轭体系。

（2）蒽醌染料（anthraquinonedye）包括蒽醌和具有

稠芳环结构的醌类染料

（3）靛族染料

（4）酞菁染料

（5）芳甲烷染料：

包括二芳甲烷和三芳甲烷染料

（6）硝基和亚硝基染料

（7）甲川和多甲川染料

（8）杂环染料

2.染料的应用分类

1.酸性染料：

是一类结构上带有酸性基团（绝大多数为磺酸钠盐，少数为羧酸钠盐）的水溶性染料。

2.中性染料：

结构上属于金属络合染料，但不同于酸性金属络合染料，它是由两个染料分子与一个金属原子络合的，称1:

2金属络合染料。

在中性或弱酸性介质中染羊毛、聚酰胺纤维及维纶等。

（3）阳离子染料：

分子结构中具有季铵盐阳离子基团

（4）活性染料　染料分子中含有能与纤维分子中羟基、氨基等发生反应的基团，在染色时和纤维形成共价键结合，用于棉、麻、毛等纤维素纤维的染色和印花。

（5）直接染料　是一类可溶于水的阴离子染料。

（6）分散染料是一类水溶性很小的非离子型染料。

染色时，在染浴中用分散剂使染料成为小颗粒的分散状态对纤维进行染色

（7）还原染料：

在碱液中将染料用保险粉（Na2S2O4）还原成所谓隐色体后溶解而染入纤维，然后经过氧化在纤维上重新成为原来的不溶性染料而固着在纤维上。

（8）冰染染料:

在棉纤维上由偶合组分（色酚）和重氮组分（色基）发生化学反应而生成水不溶性的偶氮染料。

（9）硫化染料

（10）食品染料

3.经典染料化学制备方法

偶氮染料：

重氮化反应：

芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。

ArNH2+2HX+NaNO2Ar-N=N+X-+NaX+2H2O

芳香族重氮盐与酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反应称为偶合反应。

Ar-N=N+X-++Ar’-NH2（Ar-OH）=Ar-N=N-Ar’

蒽醌染料的制备方法举例：

如1-氨基蒽醌的制备

二苯并芘二酮合成方法：

4染料结构与性能

1直接染料

定义：

直接对被染物染色的染料，染料分子多以偶氮类为主，分子较长，具有线性平面特点及较大的共轭系统，色谱较齐全。

种类：

多偶氮、酞菁和噁嗪

2.酸性染料

定义：

以含磺酸盐和羧酸盐水溶性基团的水溶性染料，在酸性条件下染色。

种类：

偶氮、蒽醌、三芳甲烷、氧杂蒽类和亚硝基

酸性黑B的合成：

3.活性染料

定义：

可以与被染基质发生化学反应的染料，一般由染料和活性基团组成。

分类：

（1）三聚氯氰类

（2）卤代嘧啶类

（3）喹噁啉类

（4）其它含氮杂环活性基

（5）乙烯活性基

（6）复合活性基

4分散染料

定义：

分子结构不含水溶性基团的非离子染料，需借助分散剂完成对基质染色的染料。

分类

（1）偶氮类

（2）蒽醌类

（3）次甲基类

（4）喹酞酮类

（5）硝基类

（6）氨基酮类

（7）苯并二呋喃酮及其它类

5碱性染料（阳离子）

定义：

在溶液中电离成带有正电荷的有色离子与酸根阴离子的一类染料。

6还原染料

定义：

在碱溶液中加入保险粉还原后染色的染料，其特征是分子结构含两个或两个以上的羰基。

还原染料的清洁工艺生产是热点。

7食用染料

定义：

专门用于食品、药品及化妆品着色的染料。

染料本身必须无毒或毒性极微，在进入生物体内的生化过程中，也不能生成任何有毒物质。

第三章：

有机颜料

1有机颜料的定义：

有色的有机物并且具备以下性能

（1）色彩鲜艳，能赋予被着色物（底物）坚牢的色泽

（2）不溶于水、有机溶剂或应用介质

（3）在应用介质中易于均匀分散而且在整个分散过程中不受应用介质的物理和化学影响，保留它们自身固有的晶体构造

（4）耐晒、耐气候、耐热、耐酸碱和耐有机溶剂

2.有机颜料和染料的异同

（1）传统用途：

染料用于对纺织品进行染色：

有机颜料用于对非纺织品（如：

油墨、油漆、涂料、塑料、橡胶等）进行着色。

（2）亲和力：

染料对纺织品有亲和力（或称直接性），可以被纤维分子吸附；有机颜料对所有的着色对象均无亲和力，主要靠树脂、粘合剂等其他成膜物质与着色对象结合在一起

（3）使用方法：

染料在使用过程中一般先溶于使用介质，即使是分散染料或还原染料，在染色时也经了一个从晶体状态先溶于水成为分子状态后再上染到纤维上的过程。

因此，染料自身的颜色并不代表它在织物上的颜色

颜料在使用过程中，由于不溶于使用介质，所以始终以原来的晶体状态存在。

因此，颜料自身的颜色就代表了它在底物中的颜色

（4）晶体状态：

染料：

晶体状态不那么重要，或者说染料自身的晶体状态与它的染色行为关系不密切

有机颜料：

晶体状态对颜料而言十分重要

3.有机颜料的分类：

（1）按色谱分类：

黄、橙、红、紫、棕、蓝、绿色颜料等

（2）按颜料的功能性分类：

普通颜料、荧光颜料、珠光颜料、变色颜料等

（3）按应用对象分类：

油漆和涂料专用颜料，油墨专用颜料，塑料和橡胶专用颜料，化妆品专用颜料等

（4）按颜料分子的发色体分类：

偶氮类颜料和非偶氮类颜料

合成举例：

C.I颜料橙19的合成：

5-氨基苯并咪唑酮颜料的合成

第四章荧光增白剂

1.荧光增白剂的定义

荧光增白剂是一种无色的有机化合物，它能吸收人眼看不见的近紫外光（300—400nm之间），再发射人眼可见的蓝紫色荧光（420—480nm之间）。

作为荧光增白剂必须同时具备下列条件：

化合物本身接近无色或浅色；有较高的荧光量子产率；对底物有较好的亲和性，但无化学作用；有较好的热化学和光化学稳定性。

2.荧光增白与化学漂白的差异：

荧光增白剂增白物体实际上是一种光学效应，它不能代替化学漂白。

化学漂白剂实际上是氧化剂或还原剂，利用它们的氧化作用或还原作用使纤维中的有色杂质褪色，其实质是该杂质分子中的化学键（一般为不饱和键）经氧化作用断裂为无色的小分子或经还原作用成为饱和键而失去颜色。

3.荧光增白剂的分类

按照荧光增白剂的母体结构可将它们分为9类：

（1）碳环类（6）1,3-二苯基吡唑类

（2）三嗪基氨基二苯乙烯类（7）香豆素类

（3）二苯乙烯-三氮唑类（8）萘酰亚胺类

（4）呋喃类（9）杂类

（5）苯并呋喃类和苯并咪唑类

4.荧光增白剂的合成

（1）碳环荧光增白剂的合成

（2）二苯乙烯-三氮唑荧光增白剂的合成

（3）荧光增白剂DT的合成：

（4）3-苯基-7-氨基香豆素的合成方法：

第5章功能性染料

1.光致变色染料

光致变色现象指的是物质（有机分子或无机晶体）受到光照射后，其最大吸收波长（或反射光的波长）发生变化的现象。

具有这种性质的物质称为光致变色材料或光致变色染料。

光致变色材料的类型：

（1）键断裂解离成离子化的光变色性色素；

（2）氢原子移动的互变异构光变色；（3）开环－闭环反应引起光变色；（4）光照加氧－脱氧反应引起的光变色。

光致变色色素的合成举例：

俘精酸酐类色素的合成：

2热致变色染料

热致变色现象指的是某些物质能在特定温度下由于结构的变化而发生可逆性（或不可逆）的颜色变化。

有机热致变色化合物主要有

（1）.三芳甲烷类、

（2）.萤烷类、（3）.螺吡喃类等

3电致变色染料

电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象。

电致变色材料分为无机电致变色材料和有机电致变色材料，无机电致变色材料的典型代表是三氧化钨。

4.电致发光功能材料

电致发光是某些物质受到外界电场的作用电能转换为光能的现象。

电致发光器件材料种类：

（1）电子和空穴注入材料

（2）电子传输材料

（3）空穴传输材料

电致发光材料的应用：

电致发光材料主要应用发光二极管，现在主要的应用是有机电致发光显示器。

补充：

太阳能敏化染料的种类

（1）金属钌配合物染料

（2）纯有机染料敏化太阳能电池敏化剂

（3）香豆素类染料

（4）卟啉类染料

（5）三芳胺类染料

（6）三芳胺类染料

5.光盘功能染料分类：

（1）菁染料；

（2）酞菁染料（3）偶氮染料；（4）醌型稠环芳香染料

6.生物医用色素

这类色素的种类有多种，如

（1）荧光探针、

（2）DNA测序用荧光染料和（3）光动力学治疗用色素。

荧光探针的类型根据荧光染料分子与生物大分子作用方式的不同，可以分为

嵌入式荧光探针（静电吸引或疏水作用）

键合式荧光探针（活性反应基团）

第六章农药

1.定义：

用于防治危害农作物及农副产品的病虫害、杂草及其它有害生物的化学药剂的统称。

2.分类：

杀虫剂，除草剂，杀菌剂

3.药效：

指农药防止农作物病虫草害的效果，主要根据正常条件下（气候、用药时间、药械等）单位面积用药量的防治效果。

4.农药的剂型

我国的农药主要剂型有乳油、粉剂、可湿性粉剂和粒剂。

乳油的特点：

乳油加工方法简单，有效成分含量高，使用方便，用途广泛，主要供喷雾，也可配制毒土、浸种或泼浇使用。

粉剂的特点：

粉剂可作拌种、土壤处理或作毒饵等使用。

粉剂使用方便、工效高、不受水源限制，用途广泛。

但喷粉时易飘移，污染周围环境，不易附着花卉植物体表，用量大，残效期较短。

可湿性粉剂的特点：

喷洒的雾滴比较细，在植物体表上，粘附力较强，施药时受风力影响不大，防治效果比同一农药的粉剂要好，残效期较长。

但要求湿润剂质量好，若悬浮性不好，容易沉淀，造成喷洒不匀，影响药效或造成药害。

粒剂的特点：

颗粒剂使用时沉降性好，飘移性小，对非靶标生物影响小。

可控制农药的释放速度，残效期长。

施用方便不受水源限制，同时能使高毒农药低毒化，对施药人员安全。

主要用于灌心叶、撒施、点施等。