第六章 还原染料
? 概述
? 还原染料的发展
? 还原染料的分类、结构和性质
? 还原染料的还原原理
? 还原染料的光脆性
概述
还原染料大都属于多环芳香族化合物，其分子结构中不含
有磺酸基，羧酸基等水溶性基团。它们的基本特征是在分子的
共轭双键系统中，含有两个或两个以上的羰基，因此可以在碱
性溶液中和保险粉作用，从而使羰基转变成羟基，成为可溶于
水的隐色体钠盐。还原染料的隐色体对纤维具有亲和力，能被
纤维所吸收。而吸附在纤维上的还原染料隐色体，经空气或其
他氧化剂氧化，又复转为不溶性的还原染料，这样便可固着在
纤维上。
O
O
O N a
O N a
O
O
+ 2 N a +
还原染料品种数目繁多, 有较好的全面坚牢度, 尤其是耐
晒和耐洗坚牢度尤为突出, 许多品种的耐晒牢度都在 6级以上,
因此, 还原染料历来都是棉布染色, 印花的一类重要染料 。
这类染料的主要缺点是合成步骤较多, 收率较多, 相对地
比其他类染料价格高些, 有些黄, 橙, 红等浅色染料品种有光
敏脆化作用, 使染色纤维易脆损 。
由于还原染料一般生产工艺繁杂, 三废污染严重, 价格较
贵, 所以改进还原染料及其中间体的生产工艺是这类染料发展
中极为重视的问题 。
还原染料的发展
1901年 R,Bahn按合成靛蓝的工艺路线，以 2-氨基蒽醌代替
苯胺，用乙酰氯酰化得到了 2-乙酰胺蒽醌，再在苛性钠中熔融，
无意中得到一种染棉坚牢度很好的蓝色染料，这是第一个合成
的蒽醌还原染料，定名为阴丹士林（ Indanthrene）。这个新
染料很快成了商品，名为阴丹士林蓝 RS（ RSN），它是一个色
泽鲜艳，牢度优异的高级染料，为发展还原染料开辟了新的技
术途径。现在染料市场上还一直沿用, 士林, 这一译音。
还原染料最重要的助剂是还原剂, 自从强烈的还原剂 ——
保险粉问世以后, 还原染料得到很大的发展 。 由于工艺的需要,
一系列新型, 高效, 耐高温的还原剂, 如朗茄尔 A(Rongal A)、
朗茄尔 HT,朗茄留脱 FD(Rongalite FD),赫屈留克斯 D(Hydrix
D),孟诺法司脱 (Monofast)及文海脱 (Venhit)等相继出现 。 这
些都促使还原染料在应用方面获得了进展 。
我国的还原染料是建国后开始研究, 试制, 生产的, 目前
乙有 80多个品种, 生产能力已名列世界前茅 。 石油化工和合纤
的发展, 给还原染料在品种, 数量, 质量等方面的发展提供了
良好的前景 。
还原染料的分类、结构和性质
蒽醌类还原染料
这是还原染料中最重要的一类。凡是以蒽醌或其衍生物合成
的还原染料以及具有蒽醌结构的染料，都属于这一类。这类染
料的隐色酸钠盐大部分均较未还原的色泽为深，只有极少数和
未还原的色泽近似。这是由于原来没有共轭双键的蒽醌，在还
原成隐色酸钠盐后，产生了连贯的共轭双键的缘故。 O
O
O N a
O N a
共轭双键的增多，会促使吸收光谱移向波长较长的一端，
因此能造成深色效应。
共轭双键的增减，还决定着染料的隐色酸钠盐对棉纤维直
接性的大小。凡是还原后隐色酸钠盐结构中共轭双键较多的染
料，它的直接性就比共轭双键较少的染料高。
（一）酰胺系和亚胺系
O
O
N H C O
O
O N H
O
O
还原黄 WG 还原橙 6RTK
（二）咔唑系
本系染料的主要特征是染料的隐色酸钠盐对纤维素
纤维有非常满意的直接性，其中还原黄 FFRK（黄 28号）
的结构为：
O
O O
O
N H
（三）蓝蒽酮系
蓝蒽酮 (蓝 4号 )的商业名称是还原蓝 RS,RSN,是在
1901年合成的第一个蒽醌类还原染料 。 它的色泽为宝
石蓝色, 非常鲜艳, 而且各项牢度很高 。 它是一种具
有氢化吖嗪结构的化合物, 结构通常写成：
O
O N
N O
O
H
H
O
O
N H 2
K O H － N a O H, N a N O 2
C H 3 C O O N a, > 2 2 0 ℃
蓝蒽酮不耐氯漂，如用次氯酸钠或漂白粉处理则由鲜
明的蓝色转变成暗绿色。
O
O H N
N H O
O
O
O N
N O
O
[ O ]
[ H ]
蓝蒽酮的卤化衍生物，具有较高的耐氯漂能力。例
如二氯蓝蒽酮，即还原蓝 BC（ 蓝 6号,69825），它能
经受氯漂而不致变色。
O
O N H
N H O
O
C l
C l
N H 2
N H 2
（四）黄蒽酮和芘蒽酮系
这系染料的色泽大多是黄色和橙色 。 黄蒽酮 （ 还
原黄 G,70600） 及其衍生物大部为黄色, 芘蒽酮 （ 还
原金橙 G,59700） 及其衍生物大部分为橙色 。
O
N
O
N
黄 蒽 酮
O
H C
O
C H
芘 蒽 酮
（五）二苯嵌蒽酮系
这系染料主要可分成两支, 它们是：
a） 紫蒽酮及其衍生物；
b） 异紫蒽酮及其衍生物 。
紫蒽酮的结构为：
O
O
还原深蓝 BO（ 蓝 20号,59800）
O
O O
HH O
C u S O
4
－ Z n
O
HH
C H
2
O H C H
2
O H C H
2
O H
H
2
S O
4
C H
2
＝ C H － C H O ＋ 2 H
2
O
C H
2
＝ C H － C H O
－ H
2
O
C H
O
C H ＝ C H
2
[ O ]
O
O O
K O H － C H
3
C O O N a
2 4 5 － 2 5 0 ℃
还原艳绿 FFB,结构为：
O
C H 3 O
C H 3 O
O
异紫蒽酮的结构为：
它是一种性能优良的紫色染料, 即还原紫 R（ 紫 10号,
60000） 。 如将它卤化成二溴异紫蒽酮, 即得还原亮紫 3B（ 紫 9
号, 60005）, 如将它卤化成二氯异紫蒽酮, 就是还原亮紫 RR
（ 紫 1号, 60010） 。 它们的色泽都比母体明亮 。
O
O
（六）吖酮系
这 类 染料大部分都是红色和紫色，少数为绿色、蓝
色和棕色。
还原红紫 RRK（ 紫 14号,67895），它的主要结构为：
O
O
H N
C l
C O
C lC l
（七）噻唑结构系
本系中黄色染料有还原黄 GC（ 黄 2号, 67300）, 它的结构
为：
这是还原染料中最艳丽的一个嫩黄色, 染料上染率高, 匀
染性好, 但单独应用时存在着光敏脆损性 。 主要用于和还原艳
绿 FFB拼成果绿色, 且拼色后能显著降低其光脆性并提高其日
晒牢度 。
O
O
N
N
S
SC
C
靛族类还原染料
本类染料不仅指 靛蓝 及其衍生物，还包括 硫靛 及其
衍生物和各种具有靛蓝和硫靛混合结构的对称或不对
称的染料。
本类染料和葸醌类最显著的不同之处，就是不论它
们原来是什么色泽，还原后的隐色酸钠盐都是无色或
者仅含很浅的黄色或杏黄色。
（一）靛蓝系
本系中最基本的染料是靛蓝（蓝 l号,73000）
靛蓝的牢度很好，不仅用于棉织物、棉纱线的染色，
还用于毛织品的染色。
N H
C O
C C
C O
N H
靛蓝的色泽晦暗并不鲜艳, 它的隐色体钠盐对纤维素纤维
的直接性很小, 无法一次染得深色 。 此外靛蓝染色后的织物在
遇到高温时, 染料会有升华现象产生 。
这些缺点可以通过卤化的方法得到改善 。 卤化后的靛蓝色
泽比较鲜艳明亮, 而且, 染料卤化后, 提高了染料隐色体钠盐
对纤维素纤维的直接性 。 其中最突出的是还原蓝 2B（ 蓝 5号,
73065）, 由于色泽鲜艳和坚牢度优越, 在染色和印花中应用
较多 。 N H
C O
B r
B r
C C
C O
N H
B r
B r
（二）硫靛系
本系染料大部分都是红色，与靛蓝一样，硫靛本身
色泽都不够鲜艳，而且日晒牢度也差；可是它的衍生
物却很漂亮，而且各项牢度都很高。
C O
C
S C O
S
C C
S
C C
C
S
O
O C H 3
C H 3
C l
C l
还原桃红 R
C
S
C C
C
S
O
O C H
3
C H
3
C l
C l
C H
3
C l
S C H
2
C O O N a
N H
2
C H
3
C l
S C H
2
C O O H
N
2
C l
N a N O
2
,H C l
N a C N, C u C N
2
C H
3
C l
S C H
2
C O O N a
C N
N a H C O
3
水 解, 环 构
C H
3
C l
C
C H C O O N a
S
N H
水 解, H
C H
3
C l
C
C H
2
S
O
[ O ]
还 原 桃 红 R
（三）靛蓝－硫靛系
这系染料一半是靛蓝结构, 一半是硫靛结构 。 大部
分染料的色泽和它们的结构一致 。 由于一半是蓝色的
靛蓝而另一半是红色的硫靛, 结果就成为紫色, 例如
还原紫 BBF（ 紫 5号, 73596）, 它的结构为：
C
S
C C
C
N H
O
C l
C l
C l
C l
C l
O
（四）不对称的靛蓝－硫靛系
这系染料也是一半为靛蓝结构，另一半为硫靛结构，
但不对称，例如还原猩红 R：
C O
S
C C
C O
N H
B r
B r
（五）半靛系
这系染料的结构特征是：一半为靛蓝或硫靛的结
构，另一半为醌类结构，例如还原黑 B（黑 2号,73830）
C O
N H
C
O N H
C H 3
三、杂环类还原染料
凡是不属于上述两类的还原染料，在本书中均归入本类。
这类染料中比较重要的有：
（一）二苯嵌芘醌系
这系染料的构造和蒽醌还原染料相近。它们的隐色酸钠盐
同样由于共轭双键的增加，色泽比还原前深，同时，对纤维素
纤维的直接性也高。
二苯嵌芘醌本身就是黄色的染料，即还原金黄 GK（黄 4号，
59100），它的结构为：
（ 二 ） 蒽缔蒽酮 （ anthanthrone） 的卤化物系
本系染料不论结构或染色的性质, 都与蒽醌类十分近似 。 但
是蒽缔蒽酮本身却不能作为染料, 原因是它的隐色酸钠盐对纤
维素纤维的直接性很低, 必须通过卤化才能成为一些橙色或红
色的还原染料, 例如二氯衍生物为还原亮橙 GK（ 橙 19号,
59305）, 它的结构为
O
O
C l
C l
C H
2
C H
2
[ O ]
V
2
O
5
C C
O
OO
N H
4
O H
1 0 0 - 1 5 0 ℃
C C
N H
OO
N a O H N a O C l
N H
2
C O
H C l
p H = 2 ~ 3
N H
2
C O O N a
H C l N a N O
2
0 ~ 5 ℃
N
2
C l C O O H
C u ( N H
3
)
4
C l
1 8 ℃
C O O N H
4
N H
4
O O C
H
2
S O
4
p H ＝ 3 ～ 4
C O O H
H O O C
2 0 ％ S O
3
H
2
S O
4
O
O
B r
2
O
O
B r
B r
O
O
N H C O
O O
P h C O N H N H
O
O
OO
N H C O P hH N
N H
2
还 原 艳 橙 R K
还 原 灰 B G
（三）其它醌系
不属于上述两系范围的醌系还原染料, 如由苯醌与
对氯苯胺缩合后氧化而生成的 2,5-二 （ 对氯苯氨基 ）
对苯醌, 为黄色还原染料, 即还原黄 CG（ 黄 5号,
56005）, O
O
N H
N H
C l
C l
（四）酞菁系
酞菁的钴络合物能为碱性保险粉还原，还原后的隐色酸钠盐
也比较稳定。它对纤维素纤维有一定的直接性，匀染度很好，
而且各项染色坚牢度都比较优良，氧化后能获得漂亮的绿光蓝
色，因此也可以作为还原染料使用。这就是还原亮蓝 4G（蓝
29号,74140），它的结构为：
N
N
N
N
N
N
N
N
C o
（ 五 ） 硫化系
硫化系还原染料的分子结构, 一般与硫化染料相似；但所
含硫键比硫化染料坚牢和稳定, 色光比硫化染料漂亮, 且耐氯
牢度较好 。 它们一般难溶于普通的硫化钠溶液中, 但可用碱性
保险粉还原后染色, 也可用硫化钠, 氢氧化钠和保险粉混合染
色 。 这系染料介于硫化染料和还原染料之间 。 一般蓝色的习称
海昌蓝 （ Hydron Blue）, 黑色则称作印特黑 （ Indocarbon
Black） 。
N
N
S O
S
S
H
x
可溶性类还原染料
还原染料的染色牢度优良，但使用复杂，而且强碱性的染
色浴难以在毛、丝等蛋白纤维上应用。本世纪 20年代将靛蓝的
干燥隐色体盐，在叔胺类化合物中用氯磺酸或三氧化硫制成水
溶性硫酸酯。这种硫酸酯类在氧化剂如亚硝酸钠等的硫酸溶液
中，即水解和氧化回复成靛蓝。
以印地科素蓝 IBC(溶性还原蓝 6号 )为例，它的制造反应比
较复杂如下式所示：
C
C
O
O
C l
N H C O C H 3
C l
N H C O C H 3
N a O HC 5 H 5 N + C l S O 3 H + F e
5 2 ~ 6 5 ℃
2 - 氯 - 3 乙 酰 氨 基 蒽 醌
C
C
O S O 3 N a
O S O 3 N a
C l
N H 2
O S O 3 N a
O S O 3 N a
P b O 2 氧 化
K C l 盐 析
N H
C l
N H
C l
O
O S O 3 K
K O S
K O S O
O S O 3 K
3
3
还原染料的还原原理
染料隐色体
还原染料不溶于水，但在碱性溶液中受强还原剂作用而还
原成隐色体 (盐 )(leuco salts)后，即能成为水溶性，并对纤
维素纤维等具有直接性，从而能达到染色的目的。为了能在纤
维上采用还原染料印染，首先必须使染料得到正常的还原。
以蒽醌类还原染料为例，当受到氢氧化钠和保险粉的作用
时，所生成的隐色体 —— 隐色酸钠盐在碱性介质中就有可能完
全成为电离的钠盐状态。
如果染浴中的 pH值降低，则可生成游离的隐色酸而成为非水
溶性，也就是说隐色酸钠盐在碱性溶液中的溶解度取决于电离
的基团。
隐色体的名称来源于靛蓝还原染料还原后色泽变浅甚至几乎
无色的现象，如靛蓝还原后的隐色体接近无色,O
O
O N a
O N a
O
O
+ 2 N a
N H
C
O
C C
C
O
N H
N H
C
O N a
C C
C
O N a
N H
靛 蓝 （ 暗 蓝 色 ） 靛 白 － 靛 蓝 隐 色 酸 钠 盐 （ 接 近 无 色 ）
蒽醌类还原染料的情况与靛蓝相反，蒽醌本身整个分子是没
有共轭双键连接起来的，而蒽醌经还原成为隐色体盐后，共轭
双键却连贯了整个分子，所以出现了深色效应。共轭双键的增
多是有利于吸收光谱移向于光波长的一端的。相反的靛蓝在其
内盐状态时，共轭双键是贯穿和环绕着整个分子的，但是当其
还原成隐色体时，共轭键的数目是减少了，而且还失去了吸电
子的基团 (即发色团 )，因此便不再吸收可视部分光线。例如以
常用的蒽醌为例，它的变化如下：
O
O
O N a
O N a
蒽 醌 （ 浅 黄 色 ） 蒽 醌 隐 色 酸 钠 盐 （ 红 色 ）
隐色体电位
还原染料的还原，主要是还原剂氧化后放出电子，使染料
的羰基接受电子还原成醇式，再在碱的作用下成为可溶性的醇
式的钠盐而染着于纤维上，整个反应都是属于电子转让与接受
的过程。
隐色体电位就是指染料在还原电位值时，正好转变为隐色
体。如果不到这个电位，它就不能以隐色体状态溶解于染液中。
因此，要使染料发生染色作用，就必须借还原剂的作用，使染
浴经常保持这一电位。
还原染料的还原难易性是染色中的一个主要问题。这是因为：
在保险粉出现以后，有了一种还原能力强大而价格低廉的还原
剂。
在隐色体染色法中，遇到较难还原的染料，都可采用干缸法。
所谓干缸法，就是采用浓浴来提高浴中氢氧化钠和保险粉的含
量，以提高还原能力；或者还可以再增加提高温度和延长时间
等措施来促使染料得到充分的还原。
在采用悬浮体连续染色和一般的印花过程中，由于染料的还
原与被纤维吸附，需要在短促的时间内同时完成，因此染料的
还原难易程度就成为一个必须重视的问题。
染浴中的还原能力，决定于碱性溶液中保险粉的浓度。但
由于保险粉在染浴中不断地消耗，必然使还原电位跟着下降。
等到它降低到与染料的隐色体电位相等时，亦即染浴中的保险
粉已经没有多余的时候，就达到正常的平衡状态。如果电位数
值继续下降到低于隐色体电位时，则表示保险粉含量已不足以
使染料保持全部还原状态，也就是说已不能正常地进行染色。
这时就必须补充保险粉，以提高电位负值，使之重新回到染料
的隐色体电位。
还原速度
染料还原的另一个重要的问题是还原速度 。 由于大多数染
料的氧化体和隐色体在色泽上有较显著的差异, 因此可以用光
学的方法来测定还原速度 。
还原速度一般在习惯上以染料到达完全还原状态所需时间
的半量 — 半还原时间来表示 。 还原速度与染料隐色体电位虽然
都是用来显示染料的还原性能的, 但很难说明两者之间有任何
直接的联系 。 一般规律是靛族染料的隐色体电位负值较小, 但
它们的还原速度却很缓慢；蒽醌类染料的隐色体电位负值较高,
但还原速度却很快 。
由于染料的还原是一种多相反应, 不仅染料的结构决定着
染料内在的还原特性, 而且染料分散体颗粒的物理形状和大小
也会影响染料还原的难易程度 。 因为分散体的颗粒直接决定着
发生反应的固体一水界面接触面积的大小和反应的能力 。
根据研究结果, 染料颗粒物理状态对还原速度的影响, 比
染料化学结构差异的影响一般为小 。 实践证明：决定染料还
原速度的主要因素还远远不是染料本身 。 同时也发现, 染浴中
氢氧化钠的浓度对还原速度的影响也是不大的, 而起最主要作
用的是 温度 和 保险粉 含量 。
还原染料的光脆性
光脆现象概述
一些用还原染料印染的织物，日久会出现光敏脆损现象。
这种现象的产生原因，主要是这些染料吸收光线中某－波段的
能量转移给其它物质时，在纤维上引起了化学反应所致。其中
以黄色系统最为严重，在 49种黄色染料中有 12种染料具有光敏
脆损现象。在 8个色泽系统中，只有蓝色、绿色和黑色没有这
种现象。
采用以上有光敏脆损现象的染料染色或印花的棉织物，在
穿着过程中会发生纤维脆损现象。这种光敏脆损现象是还原染
料的一种特征，到目前为止，还没有找到有效的防治方法。
光敏脆损现象与染料结构的关系
在还原染料中，黄色、红色和橙色是产生光敏脆损现象比
较严重的色泽系统。芘葸酮 (还原橙 9号 )及其卤化物、具有噻
唑结构的黄色葸醌类还原染料、二苯骈芘醌系及葸缔葸酮系染
料都会产生光敏脆损。这些染料的化学结构举例如下：
O
O
O
O
B r
B r
芘 蒽 酮 （ 还 原 橙 9 号 ） 二 溴 芘 蒽 酮 （ 还 原 橙 2 号 ）
其中以还原橙 9号及其卤化物 (如还原橙 2号 )以及还原黄 2号
等, 产生光敏脆损现象最为严重 。
但是与芘葸酮结构非常相似的黄葸酮 (还原黄 1号 )却无光敏
脆损现象 。 它们在结构上所不同的仅仅是以两个 N基代替芘葸
酮中的两个 CH基 。
还 原 黄 2 号
O
O
蒽 缔 蒽 酮
CO
O
N
N
S
SC
O
N
O
N
黄 蒽 酮
其它如芘葸酮、二苯骈芘醌、葸缔葸酮等，只要分子上具有
吡啶结构，就不会产生光敏脆损现象。它们的结构实例如下：
O
O
N
一 吡 啶 骈 二 苯 骈 芘 醌
O
O
N
N
二 吡 啶 骈 蒽 缔 蒽 酮
在靛类染料中, 一部分硫靛系结构的染料也有光敏脆损现象,
虽然硫靛本身对纤维的纤维素光敏脆损作用很微弱 。 但是, 还
原橙 5号 (6,6’-二乙氧硫靛 )却具有强烈的光敏脆损现象 。 又如
6,6,-二氯硫靛无明显的光敏脆损作用, 而还原红 1号 (6，
6'-二氯, 4,4'-二甲硫靛 )却有严重的光敏脆损作用 。 其它如
在 >CO基两侧存在甲基的硫靛结构的染料, 差不多都会引起光
敏脆损 。 例如还原紫 3号就有严重的光敏脆损现象, 它的结构
式为：
S
C l
C H 3
C H 3
C O
C = C
S
C H 3
C H 3
C l
C O
还原染料具有哪些结构特征和应用特性？简述还原染
料商品化后加工过程及要求。试以还原艳橙 RK 为例写
出它的染色过程和涉及的反应方程式。
B r
B r
O
O
? 概述
? 还原染料的发展
? 还原染料的分类、结构和性质
? 还原染料的还原原理
? 还原染料的光脆性
概述
还原染料大都属于多环芳香族化合物，其分子结构中不含
有磺酸基，羧酸基等水溶性基团。它们的基本特征是在分子的
共轭双键系统中，含有两个或两个以上的羰基，因此可以在碱
性溶液中和保险粉作用，从而使羰基转变成羟基，成为可溶于
水的隐色体钠盐。还原染料的隐色体对纤维具有亲和力，能被
纤维所吸收。而吸附在纤维上的还原染料隐色体，经空气或其
他氧化剂氧化，又复转为不溶性的还原染料，这样便可固着在
纤维上。
O
O
O N a
O N a
O
O
+ 2 N a +
还原染料品种数目繁多, 有较好的全面坚牢度, 尤其是耐
晒和耐洗坚牢度尤为突出, 许多品种的耐晒牢度都在 6级以上,
因此, 还原染料历来都是棉布染色, 印花的一类重要染料 。
这类染料的主要缺点是合成步骤较多, 收率较多, 相对地
比其他类染料价格高些, 有些黄, 橙, 红等浅色染料品种有光
敏脆化作用, 使染色纤维易脆损 。
由于还原染料一般生产工艺繁杂, 三废污染严重, 价格较
贵, 所以改进还原染料及其中间体的生产工艺是这类染料发展
中极为重视的问题 。
还原染料的发展
1901年 R,Bahn按合成靛蓝的工艺路线，以 2-氨基蒽醌代替
苯胺，用乙酰氯酰化得到了 2-乙酰胺蒽醌，再在苛性钠中熔融，
无意中得到一种染棉坚牢度很好的蓝色染料，这是第一个合成
的蒽醌还原染料，定名为阴丹士林（ Indanthrene）。这个新
染料很快成了商品，名为阴丹士林蓝 RS（ RSN），它是一个色
泽鲜艳，牢度优异的高级染料，为发展还原染料开辟了新的技
术途径。现在染料市场上还一直沿用, 士林, 这一译音。
还原染料最重要的助剂是还原剂, 自从强烈的还原剂 ——
保险粉问世以后, 还原染料得到很大的发展 。 由于工艺的需要,
一系列新型, 高效, 耐高温的还原剂, 如朗茄尔 A(Rongal A)、
朗茄尔 HT,朗茄留脱 FD(Rongalite FD),赫屈留克斯 D(Hydrix
D),孟诺法司脱 (Monofast)及文海脱 (Venhit)等相继出现 。 这
些都促使还原染料在应用方面获得了进展 。
我国的还原染料是建国后开始研究, 试制, 生产的, 目前
乙有 80多个品种, 生产能力已名列世界前茅 。 石油化工和合纤
的发展, 给还原染料在品种, 数量, 质量等方面的发展提供了
良好的前景 。
还原染料的分类、结构和性质
蒽醌类还原染料
这是还原染料中最重要的一类。凡是以蒽醌或其衍生物合成
的还原染料以及具有蒽醌结构的染料，都属于这一类。这类染
料的隐色酸钠盐大部分均较未还原的色泽为深，只有极少数和
未还原的色泽近似。这是由于原来没有共轭双键的蒽醌，在还
原成隐色酸钠盐后，产生了连贯的共轭双键的缘故。 O
O
O N a
O N a
共轭双键的增多，会促使吸收光谱移向波长较长的一端，
因此能造成深色效应。
共轭双键的增减，还决定着染料的隐色酸钠盐对棉纤维直
接性的大小。凡是还原后隐色酸钠盐结构中共轭双键较多的染
料，它的直接性就比共轭双键较少的染料高。
（一）酰胺系和亚胺系
O
O
N H C O
O
O N H
O
O
还原黄 WG 还原橙 6RTK
（二）咔唑系
本系染料的主要特征是染料的隐色酸钠盐对纤维素
纤维有非常满意的直接性，其中还原黄 FFRK（黄 28号）
的结构为：
O
O O
O
N H
（三）蓝蒽酮系
蓝蒽酮 (蓝 4号 )的商业名称是还原蓝 RS,RSN,是在
1901年合成的第一个蒽醌类还原染料 。 它的色泽为宝
石蓝色, 非常鲜艳, 而且各项牢度很高 。 它是一种具
有氢化吖嗪结构的化合物, 结构通常写成：
O
O N
N O
O
H
H
O
O
N H 2
K O H － N a O H, N a N O 2
C H 3 C O O N a, > 2 2 0 ℃
蓝蒽酮不耐氯漂，如用次氯酸钠或漂白粉处理则由鲜
明的蓝色转变成暗绿色。
O
O H N
N H O
O
O
O N
N O
O
[ O ]
[ H ]
蓝蒽酮的卤化衍生物，具有较高的耐氯漂能力。例
如二氯蓝蒽酮，即还原蓝 BC（ 蓝 6号,69825），它能
经受氯漂而不致变色。
O
O N H
N H O
O
C l
C l
N H 2
N H 2
（四）黄蒽酮和芘蒽酮系
这系染料的色泽大多是黄色和橙色 。 黄蒽酮 （ 还
原黄 G,70600） 及其衍生物大部为黄色, 芘蒽酮 （ 还
原金橙 G,59700） 及其衍生物大部分为橙色 。
O
N
O
N
黄 蒽 酮
O
H C
O
C H
芘 蒽 酮
（五）二苯嵌蒽酮系
这系染料主要可分成两支, 它们是：
a） 紫蒽酮及其衍生物；
b） 异紫蒽酮及其衍生物 。
紫蒽酮的结构为：
O
O
还原深蓝 BO（ 蓝 20号,59800）
O
O O
HH O
C u S O
4
－ Z n
O
HH
C H
2
O H C H
2
O H C H
2
O H
H
2
S O
4
C H
2
＝ C H － C H O ＋ 2 H
2
O
C H
2
＝ C H － C H O
－ H
2
O
C H
O
C H ＝ C H
2
[ O ]
O
O O
K O H － C H
3
C O O N a
2 4 5 － 2 5 0 ℃
还原艳绿 FFB,结构为：
O
C H 3 O
C H 3 O
O
异紫蒽酮的结构为：
它是一种性能优良的紫色染料, 即还原紫 R（ 紫 10号,
60000） 。 如将它卤化成二溴异紫蒽酮, 即得还原亮紫 3B（ 紫 9
号, 60005）, 如将它卤化成二氯异紫蒽酮, 就是还原亮紫 RR
（ 紫 1号, 60010） 。 它们的色泽都比母体明亮 。
O
O
（六）吖酮系
这 类 染料大部分都是红色和紫色，少数为绿色、蓝
色和棕色。
还原红紫 RRK（ 紫 14号,67895），它的主要结构为：
O
O
H N
C l
C O
C lC l
（七）噻唑结构系
本系中黄色染料有还原黄 GC（ 黄 2号, 67300）, 它的结构
为：
这是还原染料中最艳丽的一个嫩黄色, 染料上染率高, 匀
染性好, 但单独应用时存在着光敏脆损性 。 主要用于和还原艳
绿 FFB拼成果绿色, 且拼色后能显著降低其光脆性并提高其日
晒牢度 。
O
O
N
N
S
SC
C
靛族类还原染料
本类染料不仅指 靛蓝 及其衍生物，还包括 硫靛 及其
衍生物和各种具有靛蓝和硫靛混合结构的对称或不对
称的染料。
本类染料和葸醌类最显著的不同之处，就是不论它
们原来是什么色泽，还原后的隐色酸钠盐都是无色或
者仅含很浅的黄色或杏黄色。
（一）靛蓝系
本系中最基本的染料是靛蓝（蓝 l号,73000）
靛蓝的牢度很好，不仅用于棉织物、棉纱线的染色，
还用于毛织品的染色。
N H
C O
C C
C O
N H
靛蓝的色泽晦暗并不鲜艳, 它的隐色体钠盐对纤维素纤维
的直接性很小, 无法一次染得深色 。 此外靛蓝染色后的织物在
遇到高温时, 染料会有升华现象产生 。
这些缺点可以通过卤化的方法得到改善 。 卤化后的靛蓝色
泽比较鲜艳明亮, 而且, 染料卤化后, 提高了染料隐色体钠盐
对纤维素纤维的直接性 。 其中最突出的是还原蓝 2B（ 蓝 5号,
73065）, 由于色泽鲜艳和坚牢度优越, 在染色和印花中应用
较多 。 N H
C O
B r
B r
C C
C O
N H
B r
B r
（二）硫靛系
本系染料大部分都是红色，与靛蓝一样，硫靛本身
色泽都不够鲜艳，而且日晒牢度也差；可是它的衍生
物却很漂亮，而且各项牢度都很高。
C O
C
S C O
S
C C
S
C C
C
S
O
O C H 3
C H 3
C l
C l
还原桃红 R
C
S
C C
C
S
O
O C H
3
C H
3
C l
C l
C H
3
C l
S C H
2
C O O N a
N H
2
C H
3
C l
S C H
2
C O O H
N
2
C l
N a N O
2
,H C l
N a C N, C u C N
2
C H
3
C l
S C H
2
C O O N a
C N
N a H C O
3
水 解, 环 构
C H
3
C l
C
C H C O O N a
S
N H
水 解, H
C H
3
C l
C
C H
2
S
O
[ O ]
还 原 桃 红 R
（三）靛蓝－硫靛系
这系染料一半是靛蓝结构, 一半是硫靛结构 。 大部
分染料的色泽和它们的结构一致 。 由于一半是蓝色的
靛蓝而另一半是红色的硫靛, 结果就成为紫色, 例如
还原紫 BBF（ 紫 5号, 73596）, 它的结构为：
C
S
C C
C
N H
O
C l
C l
C l
C l
C l
O
（四）不对称的靛蓝－硫靛系
这系染料也是一半为靛蓝结构，另一半为硫靛结构，
但不对称，例如还原猩红 R：
C O
S
C C
C O
N H
B r
B r
（五）半靛系
这系染料的结构特征是：一半为靛蓝或硫靛的结
构，另一半为醌类结构，例如还原黑 B（黑 2号,73830）
C O
N H
C
O N H
C H 3
三、杂环类还原染料
凡是不属于上述两类的还原染料，在本书中均归入本类。
这类染料中比较重要的有：
（一）二苯嵌芘醌系
这系染料的构造和蒽醌还原染料相近。它们的隐色酸钠盐
同样由于共轭双键的增加，色泽比还原前深，同时，对纤维素
纤维的直接性也高。
二苯嵌芘醌本身就是黄色的染料，即还原金黄 GK（黄 4号，
59100），它的结构为：
（ 二 ） 蒽缔蒽酮 （ anthanthrone） 的卤化物系
本系染料不论结构或染色的性质, 都与蒽醌类十分近似 。 但
是蒽缔蒽酮本身却不能作为染料, 原因是它的隐色酸钠盐对纤
维素纤维的直接性很低, 必须通过卤化才能成为一些橙色或红
色的还原染料, 例如二氯衍生物为还原亮橙 GK（ 橙 19号,
59305）, 它的结构为
O
O
C l
C l
C H
2
C H
2
[ O ]
V
2
O
5
C C
O
OO
N H
4
O H
1 0 0 - 1 5 0 ℃
C C
N H
OO
N a O H N a O C l
N H
2
C O
H C l
p H = 2 ~ 3
N H
2
C O O N a
H C l N a N O
2
0 ~ 5 ℃
N
2
C l C O O H
C u ( N H
3
)
4
C l
1 8 ℃
C O O N H
4
N H
4
O O C
H
2
S O
4
p H ＝ 3 ～ 4
C O O H
H O O C
2 0 ％ S O
3
H
2
S O
4
O
O
B r
2
O
O
B r
B r
O
O
N H C O
O O
P h C O N H N H
O
O
OO
N H C O P hH N
N H
2
还 原 艳 橙 R K
还 原 灰 B G
（三）其它醌系
不属于上述两系范围的醌系还原染料, 如由苯醌与
对氯苯胺缩合后氧化而生成的 2,5-二 （ 对氯苯氨基 ）
对苯醌, 为黄色还原染料, 即还原黄 CG（ 黄 5号,
56005）, O
O
N H
N H
C l
C l
（四）酞菁系
酞菁的钴络合物能为碱性保险粉还原，还原后的隐色酸钠盐
也比较稳定。它对纤维素纤维有一定的直接性，匀染度很好，
而且各项染色坚牢度都比较优良，氧化后能获得漂亮的绿光蓝
色，因此也可以作为还原染料使用。这就是还原亮蓝 4G（蓝
29号,74140），它的结构为：
N
N
N
N
N
N
N
N
C o
（ 五 ） 硫化系
硫化系还原染料的分子结构, 一般与硫化染料相似；但所
含硫键比硫化染料坚牢和稳定, 色光比硫化染料漂亮, 且耐氯
牢度较好 。 它们一般难溶于普通的硫化钠溶液中, 但可用碱性
保险粉还原后染色, 也可用硫化钠, 氢氧化钠和保险粉混合染
色 。 这系染料介于硫化染料和还原染料之间 。 一般蓝色的习称
海昌蓝 （ Hydron Blue）, 黑色则称作印特黑 （ Indocarbon
Black） 。
N
N
S O
S
S
H
x
可溶性类还原染料
还原染料的染色牢度优良，但使用复杂，而且强碱性的染
色浴难以在毛、丝等蛋白纤维上应用。本世纪 20年代将靛蓝的
干燥隐色体盐，在叔胺类化合物中用氯磺酸或三氧化硫制成水
溶性硫酸酯。这种硫酸酯类在氧化剂如亚硝酸钠等的硫酸溶液
中，即水解和氧化回复成靛蓝。
以印地科素蓝 IBC(溶性还原蓝 6号 )为例，它的制造反应比
较复杂如下式所示：
C
C
O
O
C l
N H C O C H 3
C l
N H C O C H 3
N a O HC 5 H 5 N + C l S O 3 H + F e
5 2 ~ 6 5 ℃
2 - 氯 - 3 乙 酰 氨 基 蒽 醌
C
C
O S O 3 N a
O S O 3 N a
C l
N H 2
O S O 3 N a
O S O 3 N a
P b O 2 氧 化
K C l 盐 析
N H
C l
N H
C l
O
O S O 3 K
K O S
K O S O
O S O 3 K
3
3
还原染料的还原原理
染料隐色体
还原染料不溶于水，但在碱性溶液中受强还原剂作用而还
原成隐色体 (盐 )(leuco salts)后，即能成为水溶性，并对纤
维素纤维等具有直接性，从而能达到染色的目的。为了能在纤
维上采用还原染料印染，首先必须使染料得到正常的还原。
以蒽醌类还原染料为例，当受到氢氧化钠和保险粉的作用
时，所生成的隐色体 —— 隐色酸钠盐在碱性介质中就有可能完
全成为电离的钠盐状态。
如果染浴中的 pH值降低，则可生成游离的隐色酸而成为非水
溶性，也就是说隐色酸钠盐在碱性溶液中的溶解度取决于电离
的基团。
隐色体的名称来源于靛蓝还原染料还原后色泽变浅甚至几乎
无色的现象，如靛蓝还原后的隐色体接近无色,O
O
O N a
O N a
O
O
+ 2 N a
N H
C
O
C C
C
O
N H
N H
C
O N a
C C
C
O N a
N H
靛 蓝 （ 暗 蓝 色 ） 靛 白 － 靛 蓝 隐 色 酸 钠 盐 （ 接 近 无 色 ）
蒽醌类还原染料的情况与靛蓝相反，蒽醌本身整个分子是没
有共轭双键连接起来的，而蒽醌经还原成为隐色体盐后，共轭
双键却连贯了整个分子，所以出现了深色效应。共轭双键的增
多是有利于吸收光谱移向于光波长的一端的。相反的靛蓝在其
内盐状态时，共轭双键是贯穿和环绕着整个分子的，但是当其
还原成隐色体时，共轭键的数目是减少了，而且还失去了吸电
子的基团 (即发色团 )，因此便不再吸收可视部分光线。例如以
常用的蒽醌为例，它的变化如下：
O
O
O N a
O N a
蒽 醌 （ 浅 黄 色 ） 蒽 醌 隐 色 酸 钠 盐 （ 红 色 ）
隐色体电位
还原染料的还原，主要是还原剂氧化后放出电子，使染料
的羰基接受电子还原成醇式，再在碱的作用下成为可溶性的醇
式的钠盐而染着于纤维上，整个反应都是属于电子转让与接受
的过程。
隐色体电位就是指染料在还原电位值时，正好转变为隐色
体。如果不到这个电位，它就不能以隐色体状态溶解于染液中。
因此，要使染料发生染色作用，就必须借还原剂的作用，使染
浴经常保持这一电位。
还原染料的还原难易性是染色中的一个主要问题。这是因为：
在保险粉出现以后，有了一种还原能力强大而价格低廉的还原
剂。
在隐色体染色法中，遇到较难还原的染料，都可采用干缸法。
所谓干缸法，就是采用浓浴来提高浴中氢氧化钠和保险粉的含
量，以提高还原能力；或者还可以再增加提高温度和延长时间
等措施来促使染料得到充分的还原。
在采用悬浮体连续染色和一般的印花过程中，由于染料的还
原与被纤维吸附，需要在短促的时间内同时完成，因此染料的
还原难易程度就成为一个必须重视的问题。
染浴中的还原能力，决定于碱性溶液中保险粉的浓度。但
由于保险粉在染浴中不断地消耗，必然使还原电位跟着下降。
等到它降低到与染料的隐色体电位相等时，亦即染浴中的保险
粉已经没有多余的时候，就达到正常的平衡状态。如果电位数
值继续下降到低于隐色体电位时，则表示保险粉含量已不足以
使染料保持全部还原状态，也就是说已不能正常地进行染色。
这时就必须补充保险粉，以提高电位负值，使之重新回到染料
的隐色体电位。
还原速度
染料还原的另一个重要的问题是还原速度 。 由于大多数染
料的氧化体和隐色体在色泽上有较显著的差异, 因此可以用光
学的方法来测定还原速度 。
还原速度一般在习惯上以染料到达完全还原状态所需时间
的半量 — 半还原时间来表示 。 还原速度与染料隐色体电位虽然
都是用来显示染料的还原性能的, 但很难说明两者之间有任何
直接的联系 。 一般规律是靛族染料的隐色体电位负值较小, 但
它们的还原速度却很缓慢；蒽醌类染料的隐色体电位负值较高,
但还原速度却很快 。
由于染料的还原是一种多相反应, 不仅染料的结构决定着
染料内在的还原特性, 而且染料分散体颗粒的物理形状和大小
也会影响染料还原的难易程度 。 因为分散体的颗粒直接决定着
发生反应的固体一水界面接触面积的大小和反应的能力 。
根据研究结果, 染料颗粒物理状态对还原速度的影响, 比
染料化学结构差异的影响一般为小 。 实践证明：决定染料还
原速度的主要因素还远远不是染料本身 。 同时也发现, 染浴中
氢氧化钠的浓度对还原速度的影响也是不大的, 而起最主要作
用的是 温度 和 保险粉 含量 。
还原染料的光脆性
光脆现象概述
一些用还原染料印染的织物，日久会出现光敏脆损现象。
这种现象的产生原因，主要是这些染料吸收光线中某－波段的
能量转移给其它物质时，在纤维上引起了化学反应所致。其中
以黄色系统最为严重，在 49种黄色染料中有 12种染料具有光敏
脆损现象。在 8个色泽系统中，只有蓝色、绿色和黑色没有这
种现象。
采用以上有光敏脆损现象的染料染色或印花的棉织物，在
穿着过程中会发生纤维脆损现象。这种光敏脆损现象是还原染
料的一种特征，到目前为止，还没有找到有效的防治方法。
光敏脆损现象与染料结构的关系
在还原染料中，黄色、红色和橙色是产生光敏脆损现象比
较严重的色泽系统。芘葸酮 (还原橙 9号 )及其卤化物、具有噻
唑结构的黄色葸醌类还原染料、二苯骈芘醌系及葸缔葸酮系染
料都会产生光敏脆损。这些染料的化学结构举例如下：
O
O
O
O
B r
B r
芘 蒽 酮 （ 还 原 橙 9 号 ） 二 溴 芘 蒽 酮 （ 还 原 橙 2 号 ）
其中以还原橙 9号及其卤化物 (如还原橙 2号 )以及还原黄 2号
等, 产生光敏脆损现象最为严重 。
但是与芘葸酮结构非常相似的黄葸酮 (还原黄 1号 )却无光敏
脆损现象 。 它们在结构上所不同的仅仅是以两个 N基代替芘葸
酮中的两个 CH基 。
还 原 黄 2 号
O
O
蒽 缔 蒽 酮
CO
O
N
N
S
SC
O
N
O
N
黄 蒽 酮
其它如芘葸酮、二苯骈芘醌、葸缔葸酮等，只要分子上具有
吡啶结构，就不会产生光敏脆损现象。它们的结构实例如下：
O
O
N
一 吡 啶 骈 二 苯 骈 芘 醌
O
O
N
N
二 吡 啶 骈 蒽 缔 蒽 酮
在靛类染料中, 一部分硫靛系结构的染料也有光敏脆损现象,
虽然硫靛本身对纤维的纤维素光敏脆损作用很微弱 。 但是, 还
原橙 5号 (6,6’-二乙氧硫靛 )却具有强烈的光敏脆损现象 。 又如
6,6,-二氯硫靛无明显的光敏脆损作用, 而还原红 1号 (6，
6'-二氯, 4,4'-二甲硫靛 )却有严重的光敏脆损作用 。 其它如
在 >CO基两侧存在甲基的硫靛结构的染料, 差不多都会引起光
敏脆损 。 例如还原紫 3号就有严重的光敏脆损现象, 它的结构
式为：
S
C l
C H 3
C H 3
C O
C = C
S
C H 3
C H 3
C l
C O
还原染料具有哪些结构特征和应用特性？简述还原染
料商品化后加工过程及要求。试以还原艳橙 RK 为例写
出它的染色过程和涉及的反应方程式。
B r
B r
O
O
