在染整行業(yè)中,染色環(huán)節(jié)是染料對(duì)織物上染顏色的過程,因此染料的性質(zhì)決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。色譜和溶解度是染料的兩個(gè)重要指標(biāo),它們都受分子量影響。通常染料色譜越深,分子量越大;但分子量越大,溶解度卻越小。因此,色譜和溶解度二者是相互矛盾的。尤其對(duì)于超臨界CO2染色,染料的溶解度是當(dāng)前染料設(shè)計(jì)研究面臨的技術(shù)難題,色譜深的染料溶解性能較差,因此解決色譜和溶解度的矛盾問題對(duì)提高染料設(shè)計(jì)效率和染料質(zhì)量具有重要意義。為了解決以上存在的問題,本課題一方面優(yōu)化設(shè)計(jì)染料的分子結(jié)構(gòu),得到目標(biāo)染料,另一方面根據(jù)目標(biāo)染料的分子結(jié)構(gòu),優(yōu)化設(shè)計(jì)染料的合成路線,研究?jī)?nèi)容如下:1、通過分析分子軌道、電子躍遷來研究含羰基功能團(tuán)的鏈狀多苯環(huán)染料的分子結(jié)構(gòu)。以薛定諤方程為理論基礎(chǔ)建立染料分子結(jié)構(gòu)與顏色的微觀模型,并建立不含功能團(tuán)的鏈狀多苯環(huán)染料分子最大吸收波長(zhǎng)與苯環(huán)個(gè)數(shù)模型,進(jìn)一步引入羰基功能團(tuán),分別建立染料分子最大吸收波長(zhǎng)與羰基個(gè)數(shù)和羰基位置的模型,并通過Gaussian等仿真軟件驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。2、染料的色譜和溶解度都與分子結(jié)構(gòu)有關(guān),為了同時(shí)滿足色譜和溶解度的要求,建立以染料色譜深度為約束,溶解度最大即相對(duì)分子質(zhì)量最小為目... 

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

織物染色過程

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文2染料分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上提出了染料合成路線優(yōu)化設(shè)計(jì)。與直接化學(xué)實(shí)驗(yàn)合成染料相比，提高了染料的設(shè)計(jì)效率、降低了染料的合成成本、提高了染料的生產(chǎn)質(zhì)量，為今后染料分子的設(shè)計(jì)與合成提供有效的方法。1.1.2染料分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及意義染料分子結(jié)構(gòu)包括母體和功能團(tuán)，因此染料分子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)即對(duì)染料母體和功能團(tuán)的設(shè)計(jì)，包括它們的種類、數(shù)量和位置。染料的色譜和溶解度都與分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，針對(duì)染料本身具有顏色這一性質(zhì)并結(jié)合有色分子的發(fā)色機(jī)理，可知染料分子中必須包含π電子[1]。由于共軛雙鍵系統(tǒng)中存在π-π共軛作用，形成了離域的π分子軌道，電子躍遷所需要的能量小，其吸收光的波長(zhǎng)就長(zhǎng)，能達(dá)到可見光范圍，因此染料分子中都具有共軛雙鍵系統(tǒng)。常見的共軛雙鍵系統(tǒng)是苯環(huán)和烯烴，由于可見光的光譜波長(zhǎng)范圍是380nm~800nm，若使分子具有顏色共軛鏈將會(huì)很長(zhǎng)，從而導(dǎo)致染料的分子量較大，所以染料分子中均含有功能團(tuán)，例如羰基、偶氮基等。功能團(tuán)的引入增強(qiáng)了分子中的電子流動(dòng)性，使電子更容易發(fā)生躍遷，從而使分子對(duì)光的吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，染料因此具有了顏色。以下為商業(yè)中常用的幾種染料分子結(jié)構(gòu)，圖1.2表示偶氮染料，圖1.3表示蒽醌染料。圖1.2偶氮染料分子結(jié)構(gòu)圖1.3蒽醌染料分子結(jié)構(gòu)為了增加染料的上染性，染料分子結(jié)構(gòu)中常常會(huì)引入取代基比如羥基（—OH）、氨基（2—NH）等基團(tuán)，圖1.4為商業(yè)中常用的甲苯胺紅染料，其分子結(jié)構(gòu)如下。

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文2染料分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上提出了染料合成路線優(yōu)化設(shè)計(jì)。與直接化學(xué)實(shí)驗(yàn)合成染料相比，提高了染料的設(shè)計(jì)效率、降低了染料的合成成本、提高了染料的生產(chǎn)質(zhì)量，為今后染料分子的設(shè)計(jì)與合成提供有效的方法。1.1.2染料分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及意義染料分子結(jié)構(gòu)包括母體和功能團(tuán)，因此染料分子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)即對(duì)染料母體和功能團(tuán)的設(shè)計(jì)，包括它們的種類、數(shù)量和位置。染料的色譜和溶解度都與分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，針對(duì)染料本身具有顏色這一性質(zhì)并結(jié)合有色分子的發(fā)色機(jī)理，可知染料分子中必須包含π電子[1]。由于共軛雙鍵系統(tǒng)中存在π-π共軛作用，形成了離域的π分子軌道，電子躍遷所需要的能量小，其吸收光的波長(zhǎng)就長(zhǎng)，能達(dá)到可見光范圍，因此染料分子中都具有共軛雙鍵系統(tǒng)。常見的共軛雙鍵系統(tǒng)是苯環(huán)和烯烴，由于可見光的光譜波長(zhǎng)范圍是380nm~800nm，若使分子具有顏色共軛鏈將會(huì)很長(zhǎng)，從而導(dǎo)致染料的分子量較大，所以染料分子中均含有功能團(tuán)，例如羰基、偶氮基等。功能團(tuán)的引入增強(qiáng)了分子中的電子流動(dòng)性，使電子更容易發(fā)生躍遷，從而使分子對(duì)光的吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，染料因此具有了顏色。以下為商業(yè)中常用的幾種染料分子結(jié)構(gòu)，圖1.2表示偶氮染料，圖1.3表示蒽醌染料。圖1.2偶氮染料分子結(jié)構(gòu)圖1.3蒽醌染料分子結(jié)構(gòu)為了增加染料的上染性，染料分子結(jié)構(gòu)中常常會(huì)引入取代基比如羥基（—OH）、氨基（2—NH）等基團(tuán)，圖1.4為商業(yè)中常用的甲苯胺紅染料，其分子結(jié)構(gòu)如下。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3616286