第九章 酸性媒染染料与酸性含媒染料
引言
酸性媒染染料是一类具有能和金属螯合结构的酸性染料 。
它们可溶于水, 能在酸性溶液中对蛋白质和聚酰胺纤维上染,
染料与金属媒染剂在纤维上形成络合物后, 颜色发生变化, 产
品一般具有良好的湿牢度 。 由于常用的媒染剂是重铬酸盐, 所
以又将这类染料称为铬媒染料 。
酸性媒染染料经媒染剂处理后, 在羊毛上具有良好的耐光,
耐洗和耐缩绒坚牢度, 虽然染料色光不如酸性染料鲜艳, 但颜
色加深且成本低廉, 因此仍为蛋白质纤维广泛应用的深色染料 。
酸性媒染染料主要应用于羊毛、蚕丝及聚酰胺纤维上，通常
酸性媒染染料在羊毛上的耐光及耐湿处理牢度较酸性染料高，
耐缩绒煮呢牢度较中性染料好。同时由于分子量较小，水溶性
好，具有良好的匀染性，不仅用于精、粗梳毛纺织品，亦用于
地毯纱的染色。酸性媒染染料对于蚕丝、聚酰胺纤维染色也具
有较好的牢度，但由于蚕丝很细，长时间染色处理易使丝断裂、
起毛；在染锦纶时由于亲和力高、低不等，而且染色后织物上
残余金属媒染剂，经日光曝晒还会导致纤维强度的降低，故不
如在羊毛纤维上应用广泛。
酸性媒染染料的结构分类
偶氮类酸性媒染染料
该类型酸性媒染染料是在偶氮染料分子中含水量有磺酸基
或羧酸基，同时在偶氮基的邻位具有媒染剂生成络合物的配位
基团。染料品种多，包括整个色谱，唯有蓝、紫及绿色较少。
含水杨酸基的媒染染料
N N O H
C O O N a
N a O 3 S
酸性媒染深黄 GG
N N O H
C O O H
NNH O
H O O C
N H
2
O
2
N O
2
N N
2
+
C l
C O O H
O H
p H = 7 ~ 8
NO
2
N N O H
C O O N a
[ H ]
N a
2
S
N a N O
2
H C l
NN
2
N O H
C O O H
C O O H
O H
H
2
S O
4
N N O H
C O O N a
NN
S O
3
N a
H O
N a O O C
C l
酸性媒染橙 R
耐光牢度,4~5 级
偶氮基两侧邻位具有配位基的偶氮染料
酸性媒染染料，分子结构中必须具有能与金属媒染剂形成螯
环化合物的基团，即配位基。在偶氮基邻位的两个配位基之一
为－ OH，另一个可以－ OH、－ NH2、－ OCH3、－ COOH基，其中以
带有两个羟基的为最多，它们经过铬媒处理后可获得优良的耐
光、耐缩绒及湿处理牢度。
N a O 3 S
O H
N N C C
C N
H O
C H 3
N
酸性媒染红光橙 RL
该染料经铬媒处理后，呈现橙色，有较好的应用性能。
如果偶合组分为萘系衍生物，所得多为红、绿、蓝和黑染料，
例如：
NN
C O O H
H O S O
3
N a
S O
3
N a
酸性媒染红 B
O H
N
N a O
3
S
N
N H C O C H
3
S O
3
N a
O H
O
2
N
酸性媒染坚牢绿 G
O H
NN
S O
3
N a
O HO
2
N
C l
酸性媒染蓝黑 2 B X
在偶氮基的邻位一边为羟基，一边为氨基，也可以与金属媒染剂形成螯合物，
这一类染料经过媒染后的颜色多为棕色、绿色等。
例如酸性媒染红光棕 RH,可按下列反应制得：
N N N H
2
O
2
N
O H H
2
N
S O
3
N a
O H
O
2
N
N H
2
N a N O
2
H C l
O
O
2
N
N
N
H
2
N
H O
3
S N H
2
酸性媒染红光棕 RH
N H
O H
N
N a O
3
S
N
C O O N a
酸性媒染黄光棕 P G A
以及具有重要应用价值的酸性媒染紫 RE,
O H
NN
C O O N a
S O
3
N a
酸性媒染紫 RE
蒽醌酸性媒染染料
蒽醌本身为浅黄色化合物，不具有作为染料使用的性质，
但在蒽醌环上引入一、二或更多的给电性取代氨基，则产生明
显的深色效应，而且再进一步引入某些其他特定的基团，可以
制备出一系列颜色鲜艳、牢度优良的酸性、活性、分散、阳离
子以及媒染等各类染料。
O
O
O H
N H
S O 3 N a
N H
S O 3 N a
酸性媒染蓝黑 B
O
O
O H
N H S O
3
N a
S O
3
N aN H
O
O
O H
O H
M n O
2
H
2
S O
4
O
O
O H
O H
O H
N H
2
H
3
B O
3
,1 5 0 ℃
O
O
O H
N H
N H
H
2
S O
4
4 0 ℃
酸性媒染蓝黑 B
三芳甲烷类酸性媒染染料
有实用价值的三芳甲烷媒染染料，主要是紫色、蓝色及绿
色品种，通常分子中含有水杨酸基团、取代氨基等。如酸性媒
染紫 R，具有如下结构：
H O
N a O O C C
O
C O O N a
C H 3 C H 3
N ( C 2 H 5 ) 2
氧蒽类酸性媒染染料
氧蒽类型染料分子中含有水杨酸基团或者可以和金属离子络
合的结构，也可以作为媒染染料应用。这类品种中一个广泛应
用的氧蒽类型媒染染料是酸性媒染桃红 3BM
O
C
( C 2 H 5 ) 2 N O
C O O H
C O O H
O H
( C 2 H 5 ) 2 N C O
C O
O
O H
( C 2 H 5 ) 2 N
C O
C O O H
O H
H O
C O O H
H 2 S O 4,5 0 ℃
O
C
( C 2 H 5 ) 2 N O
C O O N a
C O O N a
1 1 0 ℃
酸性媒染染料和铬离子的络合反应
目前对于酸性媒染染料和铬离子在纤维上发生络合反应的研
究还不够，大多数研究的是染料在溶液中的络合反应。
铬离子和染料的络合反应分子比决定于染料的配位体结构和
反应条件。众所周知，三价铬离子的配位数是 6，而每个水杨
酸结构具有两个配位基。所以理论上铬离子和具有水杨酸结构
的染料可以形成 1,3,1,2和 1,1（络合物分子中的中心金属
离子数和染料分子数之比）三种类型的络合物。
B
N N O
C
O
O
C r
B
B
B
1, 1 型
B
N N O
C
O
O
C r
O
O C
O
N N
B
1, 2 型
N N O
C
O
O
C r
O
O C
O
N N
O
O
CO
N
N
3
1, 3 型
有人认为羊毛上主要形成 1,2型的络合物。式中 B表示其它
配位体，例如水分子。在纤维上反应时，纤维中具有孤对电子
的基团也可作为配位基参加反应。
三价铬离子和 o,o' -二羟基偶氮染料在溶液中的络合反应
随 pH值不同可以生成 1,1型和 1,2型两种络合物。在 pH<4的溶
液中主要生成 1,1型的络合物，在弱酸或近中性溶液中主要生
成 1,2型的络合物。染料和三价铬的络合也是一个亲核取代反
应的过程，在此过程中有质子放出，溶液 pH越低，越有利于反
应向反方向进行。所以 1,1型的络合物在较低的 pH时形成，而
1,2型的络合物在较高的 pH时形成。
染料在纤维上发生络合反应时, 由于蛋白质纤维的有关基团
（ 羧基, 氨基等 ） 也可参加反应, 特别是在预媒染色时, Cr3+
是与羊毛成络合物的形式和染料反应的 。 染料分子中的配位基
取代纤维上铬络合物中水分子 B和羊毛上的配位基而和三价铬
结合 。 按照罗威等人的意见, 酸性媒染染料在羊毛上最可能是
以 1,1型的形式存在, 而且羊毛和三价铬离子间存在配位键结
合 。 和酸性染料一样, 羊毛和染料间还存在离子键和其它分子
间力的结合 。 也有人认为, 在纤维上染料和三价铬离子形成 1：
2型的络合物 。 此时, 羊毛虽然不参加络合, 但和染料之间仍
存在离子键和其它分子间力的结合 。 在纤维内形成 1,2型络合
物后, 染料体积显著增大, 较难扩散出来, 所以湿牢度也很好 。
酸性含媒染料的结构
酸性含媒染料绝大多数是含有水溶性基团的偶氮型染料，类
似酸性媒染染料，在分子中含有水杨酸基团或在偶氮染料两侧
邻位上，具有可以与金属形成络合物的羟基、氨基母体染料，
通过与铬、铜等金属离子形成稳定性比较高的染料金属络合物，
在染色过程中，借助铬离子分别与染料、纤维通过共价键、配
价键相结合在一起，使染色织物具有优良的各项牢度。
一般按照染料分子与金属原子的比例不同可将这类染料分
为 1,1型酸性含媒染料和 1,2型酸性含媒染料,1,1型酸性含
媒染料一般是用单偶氮染料和铬盐（如硫酸铬、蚁酸铬等）溶
液在高压锅中加热合成的。
O 3 S N N
O S O
3
O C r
H 2 O
H 2 O
H 2 O
N a
酸性含媒蓝 GGN
1,2型酸性含媒染料是由单偶氮染料在近中性溶液中和诸
如水杨酸铬钠等铬的络合物一起加热合成的。它们主要由 O，
O’-二羟基偶氮染料螯合而成。例如中性染色的酸性含媒灰 BL的
结构为：
N a
N H C O R
O
N
C H
3
O
2
S
N
O
C r
N
O
N
S O
2
C H
3
R C O N H
O
用钴盐难以合成 1,1型染料, 但可合成 1,2型染料, 其色
泽比相应的铬络合染料鲜艳 。 例如用下述单偶氮染料和钴盐反
应可合成 1,2型的青光蓝色染料：
O
N O 2
H
N
N
H N H
S O 2 N H 2
近年来, 为了提高 1,2型染料的水溶性, 对磺酸基与染料的
稳定性关系又进行了进一步研究, 发现某些染料分子中引入
一定数量的羧基或磺酸基, 对稳定性影响不十分大, 而且制
成了一些商品供应市场 。 下式所示便是一个这类染料的色素
离子：
C r
S O 3
O
N N
O
O 3 S
3
O
N N
O
这种含磺酸基的染料只要 pH不低于 2,染色温度不过分高, 不
会发生分解, 加有一些特殊助剂后, 稳定性可更高 。 这些助剂
不仅起到控制 pH的作用, 还可加快上染速度, 降低染色温度,
提高染色匀染性 。 这类染料染色性能很象直接染料, 操作很方
便 。
1,2型酸性含媒染料一般是在中性染浴中染色的, 因而又把它
们称为中性染料 。
引言
酸性媒染染料是一类具有能和金属螯合结构的酸性染料 。
它们可溶于水, 能在酸性溶液中对蛋白质和聚酰胺纤维上染,
染料与金属媒染剂在纤维上形成络合物后, 颜色发生变化, 产
品一般具有良好的湿牢度 。 由于常用的媒染剂是重铬酸盐, 所
以又将这类染料称为铬媒染料 。
酸性媒染染料经媒染剂处理后, 在羊毛上具有良好的耐光,
耐洗和耐缩绒坚牢度, 虽然染料色光不如酸性染料鲜艳, 但颜
色加深且成本低廉, 因此仍为蛋白质纤维广泛应用的深色染料 。
酸性媒染染料主要应用于羊毛、蚕丝及聚酰胺纤维上，通常
酸性媒染染料在羊毛上的耐光及耐湿处理牢度较酸性染料高，
耐缩绒煮呢牢度较中性染料好。同时由于分子量较小，水溶性
好，具有良好的匀染性，不仅用于精、粗梳毛纺织品，亦用于
地毯纱的染色。酸性媒染染料对于蚕丝、聚酰胺纤维染色也具
有较好的牢度，但由于蚕丝很细，长时间染色处理易使丝断裂、
起毛；在染锦纶时由于亲和力高、低不等，而且染色后织物上
残余金属媒染剂，经日光曝晒还会导致纤维强度的降低，故不
如在羊毛纤维上应用广泛。
酸性媒染染料的结构分类
偶氮类酸性媒染染料
该类型酸性媒染染料是在偶氮染料分子中含水量有磺酸基
或羧酸基，同时在偶氮基的邻位具有媒染剂生成络合物的配位
基团。染料品种多，包括整个色谱，唯有蓝、紫及绿色较少。
含水杨酸基的媒染染料
N N O H
C O O N a
N a O 3 S
酸性媒染深黄 GG
N N O H
C O O H
NNH O
H O O C
N H
2
O
2
N O
2
N N
2
+
C l
C O O H
O H
p H = 7 ~ 8
NO
2
N N O H
C O O N a
[ H ]
N a
2
S
N a N O
2
H C l
NN
2
N O H
C O O H
C O O H
O H
H
2
S O
4
N N O H
C O O N a
NN
S O
3
N a
H O
N a O O C
C l
酸性媒染橙 R
耐光牢度,4~5 级
偶氮基两侧邻位具有配位基的偶氮染料
酸性媒染染料，分子结构中必须具有能与金属媒染剂形成螯
环化合物的基团，即配位基。在偶氮基邻位的两个配位基之一
为－ OH，另一个可以－ OH、－ NH2、－ OCH3、－ COOH基，其中以
带有两个羟基的为最多，它们经过铬媒处理后可获得优良的耐
光、耐缩绒及湿处理牢度。
N a O 3 S
O H
N N C C
C N
H O
C H 3
N
酸性媒染红光橙 RL
该染料经铬媒处理后，呈现橙色，有较好的应用性能。
如果偶合组分为萘系衍生物，所得多为红、绿、蓝和黑染料，
例如：
NN
C O O H
H O S O
3
N a
S O
3
N a
酸性媒染红 B
O H
N
N a O
3
S
N
N H C O C H
3
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3
N a
O H
O
2
N
酸性媒染坚牢绿 G
O H
NN
S O
3
N a
O HO
2
N
C l
酸性媒染蓝黑 2 B X
在偶氮基的邻位一边为羟基，一边为氨基，也可以与金属媒染剂形成螯合物，
这一类染料经过媒染后的颜色多为棕色、绿色等。
例如酸性媒染红光棕 RH,可按下列反应制得：
N N N H
2
O
2
N
O H H
2
N
S O
3
N a
O H
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2
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2
酸性媒染红光棕 RH
N H
O H
N
N a O
3
S
N
C O O N a
酸性媒染黄光棕 P G A
以及具有重要应用价值的酸性媒染紫 RE,
O H
NN
C O O N a
S O
3
N a
酸性媒染紫 RE
蒽醌酸性媒染染料
蒽醌本身为浅黄色化合物，不具有作为染料使用的性质，
但在蒽醌环上引入一、二或更多的给电性取代氨基，则产生明
显的深色效应，而且再进一步引入某些其他特定的基团，可以
制备出一系列颜色鲜艳、牢度优良的酸性、活性、分散、阳离
子以及媒染等各类染料。
O
O
O H
N H
S O 3 N a
N H
S O 3 N a
酸性媒染蓝黑 B
O
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,1 5 0 ℃
O
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O H
N H
N H
H
2
S O
4
4 0 ℃
酸性媒染蓝黑 B
三芳甲烷类酸性媒染染料
有实用价值的三芳甲烷媒染染料，主要是紫色、蓝色及绿
色品种，通常分子中含有水杨酸基团、取代氨基等。如酸性媒
染紫 R，具有如下结构：
H O
N a O O C C
O
C O O N a
C H 3 C H 3
N ( C 2 H 5 ) 2
氧蒽类酸性媒染染料
氧蒽类型染料分子中含有水杨酸基团或者可以和金属离子络
合的结构，也可以作为媒染染料应用。这类品种中一个广泛应
用的氧蒽类型媒染染料是酸性媒染桃红 3BM
O
C
( C 2 H 5 ) 2 N O
C O O H
C O O H
O H
( C 2 H 5 ) 2 N C O
C O
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( C 2 H 5 ) 2 N
C O
C O O H
O H
H O
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H 2 S O 4,5 0 ℃
O
C
( C 2 H 5 ) 2 N O
C O O N a
C O O N a
1 1 0 ℃
酸性媒染染料和铬离子的络合反应
目前对于酸性媒染染料和铬离子在纤维上发生络合反应的研
究还不够，大多数研究的是染料在溶液中的络合反应。
铬离子和染料的络合反应分子比决定于染料的配位体结构和
反应条件。众所周知，三价铬离子的配位数是 6，而每个水杨
酸结构具有两个配位基。所以理论上铬离子和具有水杨酸结构
的染料可以形成 1,3,1,2和 1,1（络合物分子中的中心金属
离子数和染料分子数之比）三种类型的络合物。
B
N N O
C
O
O
C r
B
B
B
1, 1 型
B
N N O
C
O
O
C r
O
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O
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B
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N N O
C
O
O
C r
O
O C
O
N N
O
O
CO
N
N
3
1, 3 型
有人认为羊毛上主要形成 1,2型的络合物。式中 B表示其它
配位体，例如水分子。在纤维上反应时，纤维中具有孤对电子
的基团也可作为配位基参加反应。
三价铬离子和 o,o' -二羟基偶氮染料在溶液中的络合反应
随 pH值不同可以生成 1,1型和 1,2型两种络合物。在 pH<4的溶
液中主要生成 1,1型的络合物，在弱酸或近中性溶液中主要生
成 1,2型的络合物。染料和三价铬的络合也是一个亲核取代反
应的过程，在此过程中有质子放出，溶液 pH越低，越有利于反
应向反方向进行。所以 1,1型的络合物在较低的 pH时形成，而
1,2型的络合物在较高的 pH时形成。
染料在纤维上发生络合反应时, 由于蛋白质纤维的有关基团
（ 羧基, 氨基等 ） 也可参加反应, 特别是在预媒染色时, Cr3+
是与羊毛成络合物的形式和染料反应的 。 染料分子中的配位基
取代纤维上铬络合物中水分子 B和羊毛上的配位基而和三价铬
结合 。 按照罗威等人的意见, 酸性媒染染料在羊毛上最可能是
以 1,1型的形式存在, 而且羊毛和三价铬离子间存在配位键结
合 。 和酸性染料一样, 羊毛和染料间还存在离子键和其它分子
间力的结合 。 也有人认为, 在纤维上染料和三价铬离子形成 1：
2型的络合物 。 此时, 羊毛虽然不参加络合, 但和染料之间仍
存在离子键和其它分子间力的结合 。 在纤维内形成 1,2型络合
物后, 染料体积显著增大, 较难扩散出来, 所以湿牢度也很好 。
酸性含媒染料的结构
酸性含媒染料绝大多数是含有水溶性基团的偶氮型染料，类
似酸性媒染染料，在分子中含有水杨酸基团或在偶氮染料两侧
邻位上，具有可以与金属形成络合物的羟基、氨基母体染料，
通过与铬、铜等金属离子形成稳定性比较高的染料金属络合物，
在染色过程中，借助铬离子分别与染料、纤维通过共价键、配
价键相结合在一起，使染色织物具有优良的各项牢度。
一般按照染料分子与金属原子的比例不同可将这类染料分
为 1,1型酸性含媒染料和 1,2型酸性含媒染料,1,1型酸性含
媒染料一般是用单偶氮染料和铬盐（如硫酸铬、蚁酸铬等）溶
液在高压锅中加热合成的。
O 3 S N N
O S O
3
O C r
H 2 O
H 2 O
H 2 O
N a
酸性含媒蓝 GGN
1,2型酸性含媒染料是由单偶氮染料在近中性溶液中和诸
如水杨酸铬钠等铬的络合物一起加热合成的。它们主要由 O，
O’-二羟基偶氮染料螯合而成。例如中性染色的酸性含媒灰 BL的
结构为：
N a
N H C O R
O
N
C H
3
O
2
S
N
O
C r
N
O
N
S O
2
C H
3
R C O N H
O
用钴盐难以合成 1,1型染料, 但可合成 1,2型染料, 其色
泽比相应的铬络合染料鲜艳 。 例如用下述单偶氮染料和钴盐反
应可合成 1,2型的青光蓝色染料：
O
N O 2
H
N
N
H N H
S O 2 N H 2
近年来, 为了提高 1,2型染料的水溶性, 对磺酸基与染料的
稳定性关系又进行了进一步研究, 发现某些染料分子中引入
一定数量的羧基或磺酸基, 对稳定性影响不十分大, 而且制
成了一些商品供应市场 。 下式所示便是一个这类染料的色素
离子：
C r
S O 3
O
N N
O
O 3 S
3
O
N N
O
这种含磺酸基的染料只要 pH不低于 2,染色温度不过分高, 不
会发生分解, 加有一些特殊助剂后, 稳定性可更高 。 这些助剂
不仅起到控制 pH的作用, 还可加快上染速度, 降低染色温度,
提高染色匀染性 。 这类染料染色性能很象直接染料, 操作很方
便 。
1,2型酸性含媒染料一般是在中性染浴中染色的, 因而又把它
们称为中性染料 。
