第十三章 有机颜料
概述
有机颜料是有色的不溶性有机物，但是并非所有的有色物都可
作为有机颜料使用。要使有色物质成为颜料，它们必须具备
下列性能：
? 色彩鲜艳，能赋予被着色物（或底物）坚牢的色泽；
? 不溶与水、有机溶剂或应用介质；
? 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；
? 耐晒、耐气候、耐热、耐酸碱和耐有机溶剂 。
与染料相比, 有机颜料和染料在应用性能上存在一定的区别 。
染料的传统用途是对纺织品进行染色, 而颜料的传统用途却是
对非纺织品 （ 如：油墨, 油漆, 涂料, 塑料, 橡胶等 ） 进行着
色 。 这是因为染料对纺织品有亲和力 （ 或称直接性 ）, 可以被
纤维分子吸附, 固着；而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 。
近年来, 有机颜料的发展极为迅速, 这是因为与无机颜料
相比, 有机颜料有一系列的优点 。 有机颜料通过改变其分子结
构, 可以制备出繁多的品种, 而且具有比无机颜料更鲜艳的色
彩, 更明亮的色调 。
有机颜料的历史和发展
从 1950年起, 在有机颜料的主要色谱基本齐全的基础上,
又开始开发与蓝, 绿色谱具有相近应用牢度的黄, 橙, 红和紫
色的颜料 。 1954年瑞士 Ciba-Geigy 公司开发了耐热性能和耐
迁移性能良好的黄色和红色偶氮缩合型颜料, 1955年美国
Dupont公司开发出喹吖啶酮类红, 紫色颜料 。 60年代德国
Hoechst公司将黄, 橙, 红色苯并咪唑酮类颜料推向市场 。 70
年代瑞士 Ciba-Geigy公司和德国 BASF公司开发出了黄色的异吲
哚啉酮和异吲哚啉颜料 。 80年代瑞士 Ciba公司推出了新产品
1,4-吡咯并吡咯二酮 （ 即 DPP类 ） 红色颜料等 。 近年来, 德国
BASF公司推出了变色魔幻颜料, 我国则推出了作为荧光标识材
料用的无色荧光颜料 。
有机颜料的分类
有机颜料品种繁多，有多种方法可对它们进行分类。较为
常用的分类法有：
? 按色谱不同进行分类，这样颜料被分为：黄、橙、红、紫、
棕、蓝、绿色颜料等 ;
? 按颜料的功能性进行分类，这样颜料被分为：普通颜料、荧
光颜料、珠光颜料、变色颜料等 ;
? 按应用对象进行分类，这样颜料被分为：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。
按颜料分子的发色体可大致将颜料分为 偶氮 类颜料和 非偶
氮类 颜料两大类。
偶氮类颜料
在这类颜料中，可根据颜料分子中所含有的偶氮基数目，
或是重氮组分及偶合组分的结构特征进一步进行分类。
单偶氮黄色和橙色颜料
单偶氮黄色和橙色颜料是指颜料分子中只含有一个偶氮基
而且它们的色谱为黄色和橙色，组成这类颜料的偶合组分主要
为乙酰乙酰苯胺及其衍生物和吡唑啉酮及其衍生物。
单偶氮黄色和橙色颜料的制造工艺相对较为简单，品种很多，
大多具有较好的耐晒牢度，但是由于分子量较小及其他原因，
它们的 耐溶剂性能和耐迁移性能 不太理想。单偶氮黄色和橙色
颜料主要用于一般品质的气干漆、乳胶漆、印刷油墨及办公用
品。典型的品种有汉沙黄 10G(C.I.颜料黄 3），
NC l
N O 2
N C H
C O C H 3
C O N H
C l
双偶氮颜料
双偶氮颜料是指颜料分子中含有两个偶氮基的颜料。这类颜
料的生产工艺相对要复杂一些，色谱有黄色、橙色及红色，它
们的耐晒牢度不太理想，但是耐溶剂性能和耐迁移性能较好。
主要应用于一般品质的印刷油墨和塑料，较少用于涂料。典型
的品种有联苯胺黄（ C.I.颜料黄 12）
N N C H
C O C H 3
C O N H
C lC l
NNC H
H N O C
C O C H 3
?-萘酚系列颜料
从化学结构上看,?-萘酚系列颜料也属于单偶氮颜料，只
是它们以 ?-萘酚为偶合组分且色谱主要为橙色和红色,为将其
与黄色、橙色的单偶氮颜料相区分，故将其归类为 ?-萘酚系列
颜料。它们的耐晒牢度、耐溶剂性能和耐迁移性能都较理想，
但是不耐碱，生产工艺的难易程度同一般意义的单偶氮颜料，
主要用于需要较高耐晒牢度的油漆和涂料。典型的品种有甲苯
胺红（ C.I.颜料红 3）
NN
N O 2
H 3 C
H O
色酚 AS系列颜料
色酚 AS系列颜料是指颜料分子中以色酚 AS及其衍生物为偶
合组分的颜料。这类颜料的生产难易程度略高于一般的单偶氮
颜料，色谱有黄、橙、红、紫酱、洋红、棕和紫色。它们的耐
晒牢度、耐溶剂性能和耐迁移性能一般，主要用于印刷油墨和
油漆。典型的品种有永固红 FR（ C.I.颜料红 2）
N N
H O C O N HC l
偶氮色淀类颜料
这类颜料的前体是水溶性的染料, 分子中含有磺酸基和羧
酸基, 经与沉淀剂作用生成水不溶性颜料 。 所用的沉淀剂主要
是无机酸, 无机盐及载体 。 此类颜料的生产难易程度同一般的
单偶氮颜料, 色谱主要为黄色和红色, 它们的耐晒牢度, 耐溶
剂性能和耐迁移性能一般, 主要用于印刷油墨 。 典型的品种有
金光红 C（ C.I.颜料红 53:1） 。
NN
S O 3 M
C l
H O
C H 3
C, I, 颜料红 53
苯并咪唑酮颜料
苯并咪唑酮颜料得名于所含的 5-酰氨基苯并咪唑酮基团,
苯并咪唑酮类有机颜料是一类高性能有机颜料 。 尽管在化学
分类上属于偶氮颜料, 但是它们的应用性能和各项牢度却是其
他偶氮颜料不能相提并论的 。 苯并咪唑酮类颜料的色泽非常坚
牢, 适用于大多数工业部门 。 由于价格 /性能比的原因, 它们主
要被应用于高档的场合, 例如：轿车原始面漆和修补漆, 高层
建筑的外墙涂料以及高档塑料制品等 。 典型的品种有永固黄 S3G
（ C.I,颜料黄 154） 。
N
N
O
H NC
O
H
H
N
N
O
N
O
C H 3O
NN
C F 3 H
H
H
C.I,颜料黄 154
偶氮缩合颜料
这类颜料的分子结构看起来就象普通的双偶氮颜料，但它们
是由两个含羧酸基团的单偶氮颜料通过一个二元芳胺缩合形成
的。此类颜料的生产工艺较为复杂，色谱主要为黄色和红色，
它们的耐晒牢度、耐溶剂性能和耐迁移性能非常好，主要用于
塑料和合成纤维的原液着色。典型的品种有固美脱黄 3G（ C.I,
颜料黄 93）。 C l
C O N H
C H 3
C l
N
N
H 3 C O
H N
O
C H 3
C l
N H
O
C H 3O
N
N
C l
C OH N
C H 3
C l
C.I,颜料黄 93
金属络合颜料
此类颜料是偶氮类化合物及氮甲川类化合物与过渡金属的络
合物，已商业化生产的品种数较少。在与金属离子络合之前，
这类偶氮化合物及氮甲川化合物的颜色较为鲜艳，但一旦与金
属离子络合，则生成的金属络合颜料色光要暗得多。络合的优
点在于赋予偶氮类化合物及氮甲川类化合物很高的耐晒牢度和
耐气候牢度。现有的此类颜料所用的过渡金属主要是镍，钴、
铜和铁，它们的色谱大多是黄色、橙色和绿色，主要用于需要
较高耐晒牢度和耐气候牢度的汽车漆和其他涂料。典型的品种
有 C.I,颜料黄 150。
N
N
O H
O
O N N
N
N
H O
O
O
H H
2
N i
二、非偶氮类颜料
非偶氮类颜料一般指多环类或稠环类颜料。这类颜料一般
为高级颜料，具有很高的各项应用牢度，主要用于高品位的场
合。除了酞菁类颜料外，它们的制造工艺相当复杂，生产成本
也很高。
酞菁颜料
酞菁本身是一个大环化合物，不含有金属元素。典型的品
种有酞菁蓝 B（ C.I,颜料蓝 15）。
N
N
N
N
N
N
N
N
C u
喹吖啶酮类颜料
喹吖啶酮颜料的化学结构是四氢喹啉二吖啶酮，但习惯上
都称其为喹吖啶酮。
尽管喹吖啶酮颜料的分子量比酞菁颜料小得多，但它们像
后者一样具有很高的耐晒牢度和耐气候牢度，因它们的色谱主
要是红紫色，所以在商业上，常称其为酞菁红。
N
O
N
O
H
H
硫靛系颜料
这类颜料具有很高的耐晒牢度、耐气候牢度和耐热稳定性能，
它们的生产工艺并不十分复杂，色谱主要是红色和紫色，常用
于汽车漆和高档塑料制品。由于它们对人体的毒性较小，故又
可作为食用色素使用。典型的品种有 Cosmetic Pink RC 01
（ C.I.颜料红 181） C H 3
C l
S
O
S
C l
C H 3
O
蒽醌颜料
蒽醌颜料是指分子中含有蒽醌构造或以蒽醌为起始原料的
一类颜料，它们也是一类较为古老的化合物，最初被用作还原
染料。它们的色泽非常坚牢，色谱范围很广，但是生产工艺非
常复杂，以致生产成本很高。由于价格 /性能比的因素，并非
所有的蒽醌类还原染料都可被用作有机颜料。
1,蒽并嘧啶类颜料
典型的品种有 C, I, 颜料黄 108,
O
NN
C O N H
OO
C,I,颜料黄 1 0 8
2,阴丹酮颜料
典型的品种有 C, I, 颜料蓝 60,
O
ON
NO
O
H
H
C,I,颜料蓝 60
3,芘蒽酮颜料
典型的品种有 C, I, 颜料橙 40,
O
O
C,I,颜料橙 40
4,二苯并芘二酮颜料
典型的品种有 C, I, 颜料红 168,
O
O
B r
B r
C,I,颜料红 1 6 8
二 噁 嗪颜料
该类颜料的母体为三苯二 噁 嗪, 它本身是橙色的, 没有作为
颜料使用的价值 。 它的 9,10-二氯衍生物, 经颜料化后可作为
紫色的颜料使用 。 现有的二 噁 嗪颜料品种较少, 最典型的品种
是永固紫 RL（ C.I,颜料紫 23） 。 该颜料几乎耐所有的有机溶
剂, 所以在许多应用介质中都可使用且各项牢度都很好 。 该颜
料的基本色调为红光紫, 通过特殊的颜料化处理也可得到色光
较蓝的品种 。 它的着色力在几乎所有的应用介质中都特别高,
只要很少的量就可给出令人满意的颜色深度 。
O
N
N
O N
C 2 H 5C l
C l
N
C 2 H 5
C,I,颜料紫 23
三芳甲烷类颜料
甲烷上的三个氢被三个芳香环取代后的产物称作三芳甲烷 。
准确地说, 作为颜料使用的三芳甲烷实际上是一种阳离子型的
化合物, 且在三个芳香环中至少有两个带有氨基 （ 或取代氨
基 ） 。 这类化合物也较为古老, 有两种类型, 一是内盐形式的,
即分子中含有磺酸基团, 与母体的阳离子形成内盐；另一种是
母体的阳离子与复合阴离子形成的盐 。 它们的特点是颜色非常
艳丽, 着色力非常高, 但是各项牢度不太好, 色谱为蓝, 绿色,
主要用于印刷油墨 。 典型的品种有射光蓝 R（ C.I,颜料蓝 61）
和 C.I,颜料紫 3。
C
N H
N HN H
O
3
S
C,I,颜料蓝 61
C
N ( C H
3
)
2
N H C H
3
( C H
3
)
2
N
A
C,I,颜料紫 3
1,4-吡咯并吡咯二酮系颜料
1,4-吡咯并吡咯二酮系颜料 （ 即 DPP系颜料 ） 是近年来最有
影响的新发色体颜料, 它是由 Ciba公司在 1983年研制成功的一
类全新结构的高性能有机颜料, 生产难度较高 。 DPP系颜料属
交叉共轭型发色系, 色谱主要为鲜艳的橙色和红色, 它们具有
很高的耐晒牢度, 耐气候牢度和耐热稳定性能, 但不耐碱 。 常
单独或与其他颜料拼混使用以调制汽车漆, 典型的品种有 DPP
红 （ C.I,颜料红 255） 。 N HH N
O
O
喹酞酮类颜料
喹酞酮本身是一类较古老的化合物, 但是作为颜料使用的
历史不长, 该类颜料具有非常好的耐晒牢度, 耐气候牢度, 耐
热性能, 耐溶剂性能和耐迁移性能, 色光主要为黄色, 颜色非
常鲜艳, 主要用于调制汽车漆及塑料制品的着色, 典型的品种
有 C.I,颜料黄 138。
O
O
C l
C l
C l
C l
N
N
OO
C l C l
C lC l
C.I,颜料黄 138
有机颜料化学结构与应用性能的关系
有机颜料的化学结构与耐晒牢度和耐气候牢度的关系
有机颜料的耐晒牢度和耐气候牢度说到底，是它的光化学稳
定性问题。对于偶氮类型的有机颜料，它的光褪色表现为光氧
化反应。
研究者发现：在光照射下同时又在水和氧的存在下，偶氮化
合物会生成氧化偶氮苯的衍生物,氧化偶氮苯的衍生物在下 述
条件的作用下，会进一步发生分子的重排和水解反应，从而将
分子中原有的偶氮键断裂，使原来的化合物生成邻苯二醌和苯
肼的衍生物，由此使得有色化合物褪色,
A
基 态
D
N
N
h v
激 发 态
H 2 O
O 2
N
N
A
D
- H 2 O
N
N
O H
O H
A
N
N
O
A
D
D
OH
N
N
h v
h v
O
N
N
H
O
O
+
H
2
O
A N
N
O
A A
A N H N H
2
D D
D
D
对于蒽醌类型的，据推测可能与分子中氨基与氧原子结合
生成羟氨基类化合物有关，故氨基的碱性越大，电子云密度越
高，则它的光化学稳定性越差。例如：下列 4-位取代的氨基蒽
醌的耐晒牢度和耐气候牢度与取代基的性质密切相关，取代基
的给电子性越强，衍生物的耐晒牢度和耐气候牢度越低：
N H 2O
O R
R=NHCH3,NH2,NHC6H5,NHCOC6H5
在上述化合物中，耐晒牢度和耐气候牢度的次序按 NHCH3
? NH2 ? NHC6H5 ? NHCOC6H5逐渐升高。当取代基为羟基时，
尽管它的给电子性较高，但是该衍生物的耐晒牢度和耐气候牢
度仍较高。这是因为羟基易于与其相邻的羰基形成氢键的缘故：
N H 2O
O O
H
例如, 喹吖啶酮类颜料的耐晒牢度和耐气候牢度与其分子间
氢键的距离有关 。 分别在分子的 2,9位, 3,10位, 4,11位引入
相同的取代基, 则衍生物的耐晒牢度和耐气候牢度按此次序递
减, 这是因为取代基与亚氨基 （ -NH-） 间的距离按此次序递减,
它们的存在干扰了化合物间氢键的生成 。 尤其值得一提的是,
若在 5,12位上引入取代基, 则衍生物的耐晒牢度和耐气候牢度
极差, 很明显, 在 5,12位上引入取代基使得分子间不再可能形
成氢键 。
H
H
N
O
N
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
有机颜料的化学结构与耐溶剂性能和耐迁移性能的关系
增加颜料的分子量
单偶氮黄色颜料与结构与其相近的双偶氮黄色颜料相比，前
者的耐溶剂性能和耐迁移性能比后者要低得多，例如,C.I,
颜料黄 1和 C.I,颜料黄 12。
N
N
H 3 C
N O 2
N H
C H 3O
O
N
N N H
C H 3O
O
H N
H 3 C O
O
N
N
C lC l
降低有机颜料在应用介质中的溶解度
对一个有机颜料分子进行化学修饰，既可提高衍生物在应用
介质中的溶解度又可降低衍生物在应用介质中的溶解度，最简
单的化学修饰是在有机颜料分子中引入取代基。已知在有机颜
料分子中引入长碳链的烷基、烷氧基及烷氨基有助于提高它在
有机溶剂中的溶解度，而在有机颜料分子中引入磺酸基或羧酸
基的钠盐，则有助于提高它在水中的溶解度。相反，在有机颜
料分子中引入酰氨基、硝基及卤素等极性基团则会降低它在有
机溶剂中的溶解度。
例如，对 C.I,颜料红 3（化
合物 3-6）,C.I,颜料红 13（化
合物 3-7）,C.I,颜料红 170
（化合物 3-8）而言，它们在有
机溶剂中的溶解度随分子中酰氨
基团数目的增多而递减。
H 3 C
N O 2
N
N
O H
H 3 C
N O 2
N
N
O H
C O N H
H 3 C
H 2 N O C
N O 2
N
N
O H
C O N H
H 5 C 2 O
3-6
3-7
3-8
根据在有机颜料分子中引入酰氨基对降低它在有机溶剂中
的溶解度有显著效应，人们又设计了一些杂环类构造的酰氨基
团，并将其引入到偶合组分中，结果这种分子设计对降低颜料
在有机溶剂中的溶解度效果十分明显。
X = N H,O
苯 并 唑 酮
苯 并 四 氢 哒 嗪邻 苯 二 甲 酰 亚 胺 酮
苯 并 四 ? 酮酮苯 并 四 氢 嘧 啶 吡 嗪氢
X
N
O
H
N H
O
O
N H
N H
O
O
N
O
N H
O
H
H
N
N O
O
H
生成金属盐或络合物
对分子中含有磺酸基或羧酸基钠盐的有机颜料，若欲降低
它们在水中的溶解度，可通过生成色淀的方法，即用钙、镁、
钡、锰离子代替钠离子。这些离子与磺酸基或羧酸基生成的盐
不仅在水中的溶解度相当低，而且在有机溶剂中的溶解度也相
当低。
对在分子中偶氮基两个邻位含有羟基或羧酸基的有机颜料，
若欲降低它们在水中的溶解度，可通过与过渡金属离子生成络
合物的方法。这种金属络合物在有机溶剂中的溶解度非常低，
从而使得所生成的颜料具有非常优异的耐溶剂性能和耐迁移性
能。但是颜料一旦与过渡金属离子生成络合物后，它的色光就
会变得萎暗。
思考题
? 作为有机颜料，它们应具备哪些应用特性？
? 有机颜料如何进行分类？
? 简述有机颜料的结构与其应用性能关系
概述
有机颜料是有色的不溶性有机物，但是并非所有的有色物都可
作为有机颜料使用。要使有色物质成为颜料，它们必须具备
下列性能：
? 色彩鲜艳，能赋予被着色物（或底物）坚牢的色泽；
? 不溶与水、有机溶剂或应用介质；
? 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；
? 耐晒、耐气候、耐热、耐酸碱和耐有机溶剂 。
与染料相比, 有机颜料和染料在应用性能上存在一定的区别 。
染料的传统用途是对纺织品进行染色, 而颜料的传统用途却是
对非纺织品 （ 如：油墨, 油漆, 涂料, 塑料, 橡胶等 ） 进行着
色 。 这是因为染料对纺织品有亲和力 （ 或称直接性 ）, 可以被
纤维分子吸附, 固着；而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 。
近年来, 有机颜料的发展极为迅速, 这是因为与无机颜料
相比, 有机颜料有一系列的优点 。 有机颜料通过改变其分子结
构, 可以制备出繁多的品种, 而且具有比无机颜料更鲜艳的色
彩, 更明亮的色调 。
有机颜料的历史和发展
从 1950年起, 在有机颜料的主要色谱基本齐全的基础上,
又开始开发与蓝, 绿色谱具有相近应用牢度的黄, 橙, 红和紫
色的颜料 。 1954年瑞士 Ciba-Geigy 公司开发了耐热性能和耐
迁移性能良好的黄色和红色偶氮缩合型颜料, 1955年美国
Dupont公司开发出喹吖啶酮类红, 紫色颜料 。 60年代德国
Hoechst公司将黄, 橙, 红色苯并咪唑酮类颜料推向市场 。 70
年代瑞士 Ciba-Geigy公司和德国 BASF公司开发出了黄色的异吲
哚啉酮和异吲哚啉颜料 。 80年代瑞士 Ciba公司推出了新产品
1,4-吡咯并吡咯二酮 （ 即 DPP类 ） 红色颜料等 。 近年来, 德国
BASF公司推出了变色魔幻颜料, 我国则推出了作为荧光标识材
料用的无色荧光颜料 。
有机颜料的分类
有机颜料品种繁多，有多种方法可对它们进行分类。较为
常用的分类法有：
? 按色谱不同进行分类，这样颜料被分为：黄、橙、红、紫、
棕、蓝、绿色颜料等 ;
? 按颜料的功能性进行分类，这样颜料被分为：普通颜料、荧
光颜料、珠光颜料、变色颜料等 ;
? 按应用对象进行分类，这样颜料被分为：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。
按颜料分子的发色体可大致将颜料分为 偶氮 类颜料和 非偶
氮类 颜料两大类。
偶氮类颜料
在这类颜料中，可根据颜料分子中所含有的偶氮基数目，
或是重氮组分及偶合组分的结构特征进一步进行分类。
单偶氮黄色和橙色颜料
单偶氮黄色和橙色颜料是指颜料分子中只含有一个偶氮基
而且它们的色谱为黄色和橙色，组成这类颜料的偶合组分主要
为乙酰乙酰苯胺及其衍生物和吡唑啉酮及其衍生物。
单偶氮黄色和橙色颜料的制造工艺相对较为简单，品种很多，
大多具有较好的耐晒牢度，但是由于分子量较小及其他原因，
它们的 耐溶剂性能和耐迁移性能 不太理想。单偶氮黄色和橙色
颜料主要用于一般品质的气干漆、乳胶漆、印刷油墨及办公用
品。典型的品种有汉沙黄 10G(C.I.颜料黄 3），
NC l
N O 2
N C H
C O C H 3
C O N H
C l
双偶氮颜料
双偶氮颜料是指颜料分子中含有两个偶氮基的颜料。这类颜
料的生产工艺相对要复杂一些，色谱有黄色、橙色及红色，它
们的耐晒牢度不太理想，但是耐溶剂性能和耐迁移性能较好。
主要应用于一般品质的印刷油墨和塑料，较少用于涂料。典型
的品种有联苯胺黄（ C.I.颜料黄 12）
N N C H
C O C H 3
C O N H
C lC l
NNC H
H N O C
C O C H 3
?-萘酚系列颜料
从化学结构上看,?-萘酚系列颜料也属于单偶氮颜料，只
是它们以 ?-萘酚为偶合组分且色谱主要为橙色和红色,为将其
与黄色、橙色的单偶氮颜料相区分，故将其归类为 ?-萘酚系列
颜料。它们的耐晒牢度、耐溶剂性能和耐迁移性能都较理想，
但是不耐碱，生产工艺的难易程度同一般意义的单偶氮颜料，
主要用于需要较高耐晒牢度的油漆和涂料。典型的品种有甲苯
胺红（ C.I.颜料红 3）
NN
N O 2
H 3 C
H O
色酚 AS系列颜料
色酚 AS系列颜料是指颜料分子中以色酚 AS及其衍生物为偶
合组分的颜料。这类颜料的生产难易程度略高于一般的单偶氮
颜料，色谱有黄、橙、红、紫酱、洋红、棕和紫色。它们的耐
晒牢度、耐溶剂性能和耐迁移性能一般，主要用于印刷油墨和
油漆。典型的品种有永固红 FR（ C.I.颜料红 2）
N N
H O C O N HC l
偶氮色淀类颜料
这类颜料的前体是水溶性的染料, 分子中含有磺酸基和羧
酸基, 经与沉淀剂作用生成水不溶性颜料 。 所用的沉淀剂主要
是无机酸, 无机盐及载体 。 此类颜料的生产难易程度同一般的
单偶氮颜料, 色谱主要为黄色和红色, 它们的耐晒牢度, 耐溶
剂性能和耐迁移性能一般, 主要用于印刷油墨 。 典型的品种有
金光红 C（ C.I.颜料红 53:1） 。
NN
S O 3 M
C l
H O
C H 3
C, I, 颜料红 53
苯并咪唑酮颜料
苯并咪唑酮颜料得名于所含的 5-酰氨基苯并咪唑酮基团,
苯并咪唑酮类有机颜料是一类高性能有机颜料 。 尽管在化学
分类上属于偶氮颜料, 但是它们的应用性能和各项牢度却是其
他偶氮颜料不能相提并论的 。 苯并咪唑酮类颜料的色泽非常坚
牢, 适用于大多数工业部门 。 由于价格 /性能比的原因, 它们主
要被应用于高档的场合, 例如：轿车原始面漆和修补漆, 高层
建筑的外墙涂料以及高档塑料制品等 。 典型的品种有永固黄 S3G
（ C.I,颜料黄 154） 。
N
N
O
H NC
O
H
H
N
N
O
N
O
C H 3O
NN
C F 3 H
H
H
C.I,颜料黄 154
偶氮缩合颜料
这类颜料的分子结构看起来就象普通的双偶氮颜料，但它们
是由两个含羧酸基团的单偶氮颜料通过一个二元芳胺缩合形成
的。此类颜料的生产工艺较为复杂，色谱主要为黄色和红色，
它们的耐晒牢度、耐溶剂性能和耐迁移性能非常好，主要用于
塑料和合成纤维的原液着色。典型的品种有固美脱黄 3G（ C.I,
颜料黄 93）。 C l
C O N H
C H 3
C l
N
N
H 3 C O
H N
O
C H 3
C l
N H
O
C H 3O
N
N
C l
C OH N
C H 3
C l
C.I,颜料黄 93
金属络合颜料
此类颜料是偶氮类化合物及氮甲川类化合物与过渡金属的络
合物，已商业化生产的品种数较少。在与金属离子络合之前，
这类偶氮化合物及氮甲川化合物的颜色较为鲜艳，但一旦与金
属离子络合，则生成的金属络合颜料色光要暗得多。络合的优
点在于赋予偶氮类化合物及氮甲川类化合物很高的耐晒牢度和
耐气候牢度。现有的此类颜料所用的过渡金属主要是镍，钴、
铜和铁，它们的色谱大多是黄色、橙色和绿色，主要用于需要
较高耐晒牢度和耐气候牢度的汽车漆和其他涂料。典型的品种
有 C.I,颜料黄 150。
N
N
O H
O
O N N
N
N
H O
O
O
H H
2
N i
二、非偶氮类颜料
非偶氮类颜料一般指多环类或稠环类颜料。这类颜料一般
为高级颜料，具有很高的各项应用牢度，主要用于高品位的场
合。除了酞菁类颜料外，它们的制造工艺相当复杂，生产成本
也很高。
酞菁颜料
酞菁本身是一个大环化合物，不含有金属元素。典型的品
种有酞菁蓝 B（ C.I,颜料蓝 15）。
N
N
N
N
N
N
N
N
C u
喹吖啶酮类颜料
喹吖啶酮颜料的化学结构是四氢喹啉二吖啶酮，但习惯上
都称其为喹吖啶酮。
尽管喹吖啶酮颜料的分子量比酞菁颜料小得多，但它们像
后者一样具有很高的耐晒牢度和耐气候牢度，因它们的色谱主
要是红紫色，所以在商业上，常称其为酞菁红。
N
O
N
O
H
H
硫靛系颜料
这类颜料具有很高的耐晒牢度、耐气候牢度和耐热稳定性能，
它们的生产工艺并不十分复杂，色谱主要是红色和紫色，常用
于汽车漆和高档塑料制品。由于它们对人体的毒性较小，故又
可作为食用色素使用。典型的品种有 Cosmetic Pink RC 01
（ C.I.颜料红 181） C H 3
C l
S
O
S
C l
C H 3
O
蒽醌颜料
蒽醌颜料是指分子中含有蒽醌构造或以蒽醌为起始原料的
一类颜料，它们也是一类较为古老的化合物，最初被用作还原
染料。它们的色泽非常坚牢，色谱范围很广，但是生产工艺非
常复杂，以致生产成本很高。由于价格 /性能比的因素，并非
所有的蒽醌类还原染料都可被用作有机颜料。
1,蒽并嘧啶类颜料
典型的品种有 C, I, 颜料黄 108,
O
NN
C O N H
OO
C,I,颜料黄 1 0 8
2,阴丹酮颜料
典型的品种有 C, I, 颜料蓝 60,
O
ON
NO
O
H
H
C,I,颜料蓝 60
3,芘蒽酮颜料
典型的品种有 C, I, 颜料橙 40,
O
O
C,I,颜料橙 40
4,二苯并芘二酮颜料
典型的品种有 C, I, 颜料红 168,
O
O
B r
B r
C,I,颜料红 1 6 8
二 噁 嗪颜料
该类颜料的母体为三苯二 噁 嗪, 它本身是橙色的, 没有作为
颜料使用的价值 。 它的 9,10-二氯衍生物, 经颜料化后可作为
紫色的颜料使用 。 现有的二 噁 嗪颜料品种较少, 最典型的品种
是永固紫 RL（ C.I,颜料紫 23） 。 该颜料几乎耐所有的有机溶
剂, 所以在许多应用介质中都可使用且各项牢度都很好 。 该颜
料的基本色调为红光紫, 通过特殊的颜料化处理也可得到色光
较蓝的品种 。 它的着色力在几乎所有的应用介质中都特别高,
只要很少的量就可给出令人满意的颜色深度 。
O
N
N
O N
C 2 H 5C l
C l
N
C 2 H 5
C,I,颜料紫 23
三芳甲烷类颜料
甲烷上的三个氢被三个芳香环取代后的产物称作三芳甲烷 。
准确地说, 作为颜料使用的三芳甲烷实际上是一种阳离子型的
化合物, 且在三个芳香环中至少有两个带有氨基 （ 或取代氨
基 ） 。 这类化合物也较为古老, 有两种类型, 一是内盐形式的,
即分子中含有磺酸基团, 与母体的阳离子形成内盐；另一种是
母体的阳离子与复合阴离子形成的盐 。 它们的特点是颜色非常
艳丽, 着色力非常高, 但是各项牢度不太好, 色谱为蓝, 绿色,
主要用于印刷油墨 。 典型的品种有射光蓝 R（ C.I,颜料蓝 61）
和 C.I,颜料紫 3。
C
N H
N HN H
O
3
S
C,I,颜料蓝 61
C
N ( C H
3
)
2
N H C H
3
( C H
3
)
2
N
A
C,I,颜料紫 3
1,4-吡咯并吡咯二酮系颜料
1,4-吡咯并吡咯二酮系颜料 （ 即 DPP系颜料 ） 是近年来最有
影响的新发色体颜料, 它是由 Ciba公司在 1983年研制成功的一
类全新结构的高性能有机颜料, 生产难度较高 。 DPP系颜料属
交叉共轭型发色系, 色谱主要为鲜艳的橙色和红色, 它们具有
很高的耐晒牢度, 耐气候牢度和耐热稳定性能, 但不耐碱 。 常
单独或与其他颜料拼混使用以调制汽车漆, 典型的品种有 DPP
红 （ C.I,颜料红 255） 。 N HH N
O
O
喹酞酮类颜料
喹酞酮本身是一类较古老的化合物, 但是作为颜料使用的
历史不长, 该类颜料具有非常好的耐晒牢度, 耐气候牢度, 耐
热性能, 耐溶剂性能和耐迁移性能, 色光主要为黄色, 颜色非
常鲜艳, 主要用于调制汽车漆及塑料制品的着色, 典型的品种
有 C.I,颜料黄 138。
O
O
C l
C l
C l
C l
N
N
OO
C l C l
C lC l
C.I,颜料黄 138
有机颜料化学结构与应用性能的关系
有机颜料的化学结构与耐晒牢度和耐气候牢度的关系
有机颜料的耐晒牢度和耐气候牢度说到底，是它的光化学稳
定性问题。对于偶氮类型的有机颜料，它的光褪色表现为光氧
化反应。
研究者发现：在光照射下同时又在水和氧的存在下，偶氮化
合物会生成氧化偶氮苯的衍生物,氧化偶氮苯的衍生物在下 述
条件的作用下，会进一步发生分子的重排和水解反应，从而将
分子中原有的偶氮键断裂，使原来的化合物生成邻苯二醌和苯
肼的衍生物，由此使得有色化合物褪色,
A
基 态
D
N
N
h v
激 发 态
H 2 O
O 2
N
N
A
D
- H 2 O
N
N
O H
O H
A
N
N
O
A
D
D
OH
N
N
h v
h v
O
N
N
H
O
O
+
H
2
O
A N
N
O
A A
A N H N H
2
D D
D
D
对于蒽醌类型的，据推测可能与分子中氨基与氧原子结合
生成羟氨基类化合物有关，故氨基的碱性越大，电子云密度越
高，则它的光化学稳定性越差。例如：下列 4-位取代的氨基蒽
醌的耐晒牢度和耐气候牢度与取代基的性质密切相关，取代基
的给电子性越强，衍生物的耐晒牢度和耐气候牢度越低：
N H 2O
O R
R=NHCH3,NH2,NHC6H5,NHCOC6H5
在上述化合物中，耐晒牢度和耐气候牢度的次序按 NHCH3
? NH2 ? NHC6H5 ? NHCOC6H5逐渐升高。当取代基为羟基时，
尽管它的给电子性较高，但是该衍生物的耐晒牢度和耐气候牢
度仍较高。这是因为羟基易于与其相邻的羰基形成氢键的缘故：
N H 2O
O O
H
例如, 喹吖啶酮类颜料的耐晒牢度和耐气候牢度与其分子间
氢键的距离有关 。 分别在分子的 2,9位, 3,10位, 4,11位引入
相同的取代基, 则衍生物的耐晒牢度和耐气候牢度按此次序递
减, 这是因为取代基与亚氨基 （ -NH-） 间的距离按此次序递减,
它们的存在干扰了化合物间氢键的生成 。 尤其值得一提的是,
若在 5,12位上引入取代基, 则衍生物的耐晒牢度和耐气候牢度
极差, 很明显, 在 5,12位上引入取代基使得分子间不再可能形
成氢键 。
H
H
N
O
N
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
有机颜料的化学结构与耐溶剂性能和耐迁移性能的关系
增加颜料的分子量
单偶氮黄色颜料与结构与其相近的双偶氮黄色颜料相比，前
者的耐溶剂性能和耐迁移性能比后者要低得多，例如,C.I,
颜料黄 1和 C.I,颜料黄 12。
N
N
H 3 C
N O 2
N H
C H 3O
O
N
N N H
C H 3O
O
H N
H 3 C O
O
N
N
C lC l
降低有机颜料在应用介质中的溶解度
对一个有机颜料分子进行化学修饰，既可提高衍生物在应用
介质中的溶解度又可降低衍生物在应用介质中的溶解度，最简
单的化学修饰是在有机颜料分子中引入取代基。已知在有机颜
料分子中引入长碳链的烷基、烷氧基及烷氨基有助于提高它在
有机溶剂中的溶解度，而在有机颜料分子中引入磺酸基或羧酸
基的钠盐，则有助于提高它在水中的溶解度。相反，在有机颜
料分子中引入酰氨基、硝基及卤素等极性基团则会降低它在有
机溶剂中的溶解度。
例如，对 C.I,颜料红 3（化
合物 3-6）,C.I,颜料红 13（化
合物 3-7）,C.I,颜料红 170
（化合物 3-8）而言，它们在有
机溶剂中的溶解度随分子中酰氨
基团数目的增多而递减。
H 3 C
N O 2
N
N
O H
H 3 C
N O 2
N
N
O H
C O N H
H 3 C
H 2 N O C
N O 2
N
N
O H
C O N H
H 5 C 2 O
3-6
3-7
3-8
根据在有机颜料分子中引入酰氨基对降低它在有机溶剂中
的溶解度有显著效应，人们又设计了一些杂环类构造的酰氨基
团，并将其引入到偶合组分中，结果这种分子设计对降低颜料
在有机溶剂中的溶解度效果十分明显。
X = N H,O
苯 并 唑 酮
苯 并 四 氢 哒 嗪邻 苯 二 甲 酰 亚 胺 酮
苯 并 四 ? 酮酮苯 并 四 氢 嘧 啶 吡 嗪氢
X
N
O
H
N H
O
O
N H
N H
O
O
N
O
N H
O
H
H
N
N O
O
H
生成金属盐或络合物
对分子中含有磺酸基或羧酸基钠盐的有机颜料，若欲降低
它们在水中的溶解度，可通过生成色淀的方法，即用钙、镁、
钡、锰离子代替钠离子。这些离子与磺酸基或羧酸基生成的盐
不仅在水中的溶解度相当低，而且在有机溶剂中的溶解度也相
当低。
对在分子中偶氮基两个邻位含有羟基或羧酸基的有机颜料，
若欲降低它们在水中的溶解度，可通过与过渡金属离子生成络
合物的方法。这种金属络合物在有机溶剂中的溶解度非常低，
从而使得所生成的颜料具有非常优异的耐溶剂性能和耐迁移性
能。但是颜料一旦与过渡金属离子生成络合物后，它的色光就
会变得萎暗。
思考题
? 作为有机颜料，它们应具备哪些应用特性？
? 有机颜料如何进行分类？
? 简述有机颜料的结构与其应用性能关系
