芳伯胺酸性染料对蛋白质纤维Mannich反应染色及构效关系

摘要

蚕丝质地细腻、手感柔软、透气性好，羊毛柔软而富有弹性、保暖性好、穿着舒适，二者是人们在日常生活中最常用的蛋白质纤维。目前，蛋白质纤维可用酸性染料、活性染料和金属络合染料实现染色。但是，酸性染料染色织物耐洗色牢度差；活性染料在固色过程中容易水解，产生大量有色废水；金属络合染料染色织物及染色残液中会残存大量的重金属离子，对人体健康和环境造成危害。因此，探究一种环境友好且色牢度优异的蛋白质纤维染色方法对于染整行业的生态化具有重要意义。
　　本文针对蛋白质纤维的染色问题，选取、设计合成具有芳伯胺结构的酸性染料，利用Mannich反应原理，通过醛类物质的桥接作用，实现对蛋白质纤维酪氨酸残基的亲电取代反应，使染料和蛋白质纤维间形成共价键合，从而提升染料在纤维上的耐湿处理牢度。
　　首先，选用3只含有芳伯胺结构的商品酸性染料（C.I.酸性黑1、C.I.酸性绿20、C.I.酸性棕4），利用Mannich反应对蚕丝和羊毛纤维染色，并进一步研究了染料与纤维的结合方式。研究表明，采用Mannich反应染色法，C.I.酸性绿20和C.I.酸性棕4能够上染蛋白质纤维，并形成共价键合，证明蛋白质纤维Mannich反应染色方法具有可行性。其次，设计、合成12只苯胺和萘胺型酸性染料，系统研究了染料结构与其Mannich反应染色效果之间的构效关系。通过对比不同染料上染蚕丝的色深度和色牢度，结果发现，结构中含有芳伯胺基团、氨基碱性强且不易形成分子内氢键、水溶性好的染料适用于蛋白质纤维Mannich反应染色，能够同时获得较高的染色深度与染色牢度，其中，染料D2、D3、R3、γ1 Mannich反应染色蚕丝织物的耐洗色牢度均在3级以上，耐摩擦牢度达到4级及以上。

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第一章前言

1.1研究背景及意义

1.2蛋白质纤维的染色现状和结构组成

1.3蛋白质化学修饰

1.4重氮化和偶合反应

1.5 Mannich反应及其在蛋白质化学修饰中的应用

1.6论文研究的目标和主要内容

第二章芳伯胺酸性染料对蛋白质纤维的Mannich反应染色

2.1实验部分

2.2结果与讨论

2.3本章小结

第三章水溶性芳伯胺染料的合成与表征

3.1实验部分

3.2结果与讨论

3.3本章小结

第四章芳伯胺染料构效关系研究

4.1实验部分

4.2 结果与讨论

4.3本章小结

第五章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

附录