Kamis, 21 Oktober 2010

"Resume kimia zat warna"


3.3 APLIKASI SIFAT DAN STRUKTUR KIMIA

Pemilihan pewarna untuk warna yang dibutuhkan pada substrat yang diberikan hampir selalu melibatkan kompromi antara kebutuhan yang saling bertentangan. Demikian pula ada jarang pewarna yang 'ideal' struktur warna yang diinginkan yang mengaktifkan semua fitur yang menarik mungkin dengan memperhatikan sifat aplikasi dan tahan luntur. Banyak pewarna azo cerah hanya tahan luntur sedang sampai cahaya. Penggabungan atom logam untuk membentuk kompleks yang lebih tinggi tahan luntur sering memerlukan sebuah kerugian pada kecerahan yang signifikan. Keuntungan dalam kelarutan air yang disediakan oleh sulfo ekstra kelompok dalam pewarna langsung atau reaktif sering harus dibayar dengan penurunan afinitas untuk selulosa. Peningkatan karakter hidrofobik dari pewarna asam untuk wol atau nilon mungkin meningkatkan afinitas pencelupan netral dengan mengorbankan sifat-pencelupan tingkat gangguan. Demikian juga, perilaku migrasi pewarna membubarkan sering terkena dampak negatif oleh peningkatan dalam ukuran molekul dimaksudkan untuk memberikan tahan luntur basah lebih tinggi pada selulosa asetat atau ditingkatkan sublimasi tahan luntur pada poliester. Contoh lebih lanjut persyaratan tersebut akan bertentangan muncul dalam sisa dari bab ini.
3.3.1 Dyeing kinetika dan struktur zat warna Tingkat serapan pewarna langsung dengan selulosa
bervariasi sangat luas, seperti yang ditunjukkan oleh data pada Tabel 3.13. Waktu 'setengah-pencelupan' (waktu untuk mencapai tingkat setengah kelelahan yang dicapai pada kesetimbangan) pada viscose untuk asam disazo J sangat substantif CI derivatif Direct Red 23 adalah sekitar 400 kali untuk pewarna azostilbene cepat menyebar CI Kuning langsung 12 [108]. Koefisien difusi selama lima pewarna ini telah diukur dalam
lapisan selofan [109] dan nilai-nilai ini menjelaskan beberapa perbedaan suku pencelupan, meskipun hubungan terbalik hanya perkiraan. Ada kecenderungan yang lebih kecil molekul untuk menyebar lebih cepat, dalam struktur 3,82-3,84 hanya berisi empat atau lima aril inti dan kelompok satu atau dua sulfo, sedangkan struktur 3,88-3,90 memiliki enam sampai delapan aril cincin dan dua hingga empat kelompok solubilising. Faktor yang menentukan jauh lebih dalam menentukan tingkat pencelupan zat warna langsung banyak dari larutan garam dalam air adalah kecenderungan mereka untuk agregat (bagian 3.1.2), karena hal ini sangat menghambat mereka difusi ke dalam rongga-bengkak air substrat. Ureido-linked J asam residu
Tabel 3.13 Times setengah-pewarna pada viscose [108] dan difusi koefisien dalam film kertas kaca [109] untuk zat warna langsung pada 90 ° C
kertas kaca film Benang (min)
CI Direct                               StruktuR                                 Difusi coeff                 Waktu setengah Pencelupan                                                                   pada  viskose  × 1.014(m2 / s)       pada  viskose  × 1.014(m2 / s)
Kuning 12                            3,82                                                        150                                                        0,26
Red 81                                  3,83                                                       50                                                           0,84
Kuning 59                            3,84                                                                                                                       1,0
Red 31                                  3,85                                                        25,3                                                        1,7
Merah 2                               3,86                                                       7,7                                                          8,9
Blue 1                                    3,87                                                        13,3                                                        15,9
Red 26                                  3,88                                                                                                                       43,8
Hitam 22                              3,89                                                                                                                       43,8
Red 23                                  3,90                                                                                                                        100
135

(CI Langsung Reds 23 dan 26), terutama dengan residu acetanilide tempat lain dalam molekul  (Seperti dalam Red 23), memberikan kesempatan untuk stabilisasi hidrogen-ikatan dari pbonding lemah tarik antara cincin aril di negara tetangga molekul komponen suatu agregat. Perilaku kinetik zat warna anionik pada serat amida cenderung jauh lebih dekat berkaitan dengan ukuran molekul dan keseimbangan hidrofilik-lipofilik. Jadi dalam serangkaian terkait struktur pewarna adalah mungkin untuk melihat hubungan yang lebih spesifik. Sebagai contoh, dalam seri ini p-tersubstitusi pewarna anilin → R asam (3,91; R = H, metil, n-butil atau n-dodesil) yang  logaritma dari tingkat pencelupan pada wol berbanding terbalik dengan volume molekul
[110].

Sebuah hubungan terbalik agak mirip antara laju pencelupan dan ukuran molekul  dipanggil untuk menafsirkan relatif tingkat penetrasi tiga pewarna biru antrakinon ke serat nilon setelah pencelupan pada berbagai kondisi [111]. Setelah hanya 5-10 menit pada 90 ° C, CI Acid Blue 25 (3,92) telah menembus nylon hampir sepenuhnya, dengan tidak ada bukti  cincin pencelupan. CI Acid Blue 138, analog disulphonated dengan kelompok dodesil tambahan  pada dering anilin (3,93), menunjukkan perbedaan yang nyata di tingkat penetrasi setelah pencelupan  selama satu jam (40% pada 90 ° C, dibandingkan dengan 100% pada 100 ° C). Ini sangat lambat menyebar  disulphonated pewarna CI Acid Blue 175 (3,94), dengan tujuh cincin saling mampu membentuk  pengaturan coplanar, hanya mencapai 40-50% dari substrat penetrasi bahkan setelah pencelupan  selama dua jam pada 100 ° C.

Tingkat relatif difusi dari zat warna dispersi dalam serat hidrofobik cenderung menunjukkan suatu
kira-kira hubungan terbalik dengan ukuran molekul, meskipun di sini lagi tren secara keseluruhan  
agak dikaburkan oleh pasukan khusus dari interaksi antara substituen-ikatan hidrogen dalam pewarna dan segmen polimer rantai. CI Disperse Orange 3 (Mr 242) berdifusi sekitar lima kali lebih cepat daripada CI Disperse Blue 24 (Mr 328) dalam nilon dan polyester tetapi hanya sekitar  1,5 kali dalam selulosa asetat [112]. Perbedaan-perbedaan (Tabel 3.14) menunjukkan bahwa oranye zat warna azo berinteraksi lebih kuat daripada antrakinon dye biru dengan serat asetat, mungkin oleh ikatan hidrogen dari gugus amino terminal utama di Orange 3 dengan  kelompok asetil selulosa asetat.  

Relatif tingkat difusi CI Disperse Orange 3 pada nylon, asetat dan polyester
ditunjukkan pada Tabel 3.14 yang cukup konsisten dengan yang diukur secara independen di
hari-hari awal pencelupan poliester [113], seperti ditunjukkan pada Tabel 3.15. Angka-angka ini, selama tiga bubar

pewarna Bapak hampir sama juga menekankan yang ditandai peningkatan laju difusi pada poliester
antara 85 dan 100 ° C, yang jauh kurang jelas pada nilon atau selulosa asetat. Membubarkan
pewarna cenderung lebih menyebar cepat di polypropylene daripada di serat hidrofobik lain selain
memberikan nilai saturasi relatif rendah menunjukkan afinitas miskin untuk serat ini. Tabel 3.16
menggambarkan perbedaan ini untuk 1-anilinoanthraquinone (3,96; X = NHPh, Y = H) pada
selulosa asetat dan polipropilen [84].

Tabel 3.14 Koefisien Difusi dari zat warna dispersi dalam serat hidrofob [112]

                                                                                         koefisien pada 100 Difusi ° C × 1.015 (m2 / s)
CI Disperse                Struktur                                        Nylon                   Polyester                             Asetat
Orange 3                   3,95; X = Y = H                                23.1                       15.1                                       1.3
Blue 24                      3,96; X = NHCH3, Y = NHPh      4.2                         10.6                                        0.3


Tabel 3.15 koefisien difusi relatif zat warna dispersi [113]

                                                                                                                                  Relatif koefisien difusi
                                                                                                                                  Nylon Polyester Asetat
                                                            Rel. mol.
CI Disperse         Struktur               massa (Mr)        85 ° C                     85 ° C                    85 ° C                    100 ° C
Orange 3              3,95; X = Y = H   242                        680                         460                        1                             48
Red 15                  3,96; X NH2 =, Y = OH     239         1000                       286                         1                              34
Violet 1                 3.96; X = Y = NH2 238                     450                        452                        1                             31

Tabel 3.16 Kejenuhan nilai dan koefisien difusi 1-anilinoanthraquinone [84]

                                                                     Saturasi                                                                                           Difusi coeff.
Dicelup pada 80 °                              nilai C (g kg /) ×                                                                                 1.014 (m2 / s)
Polypropylene                                                  3.2                                                                                                          6,74
Selulosa asetat                                                  6,0                                                                                                         1,12

Ada hubungan yang kasar inverse untuk serangkaian pewarna struktural terkait antara waktu setengah pencelupan dan kelarutan jenuh dalam substrat yang sesuai, seperti digambarkan untuk 4-alkilamino beberapa turunan 1-anilinoanthraquinone pada selulosa asetat (Tabel 3.17). Sangat menarik bahwa substituen metilamino dan 2-hydroxyethylamino berunding baik kelarutan dalam substrat ini, tapi ethylamino kelompok bahkan kurang efektif dari isobutylamino kelompok dalam hal ini [114].
Tabel 3.17 Times setengah-pencelupan dan kelarutan dari zat warna dispersi dalam selulosa
asetat pada 85 ° C [114]

Waktu yang setengah-pewarna pada selulosa asetat yang tercantum pada Tabel 3.18 memberikan beberapa signifikan pointer untuk hubungan antara struktur pewarna bubar dan tingkat pencelupan serat ini. The struktur molekul yang paling mobile yang ditampilkan adalah dinitrodiphenylamine pewarna CI Disperse Kuning 1, diikuti oleh Orange p-nitrophenylazoaniline tersubstitusi 3. pengantar
dari satu kelompok N-fenil ke dalam struktur terakhir (untuk membentuk Orange 1) memiliki lebih banyak diucapkan efek dari dua etil atau kelompok 2-hidroksietil (Red 1 atau Red 19). Dalam seri
1,4-diaminoanthraquinone (3,96) derivatif, unsymmetrically diganti jenis (Red 15, Violet 4 dan Blue 3) diserap jauh lebih cepat daripada yang analog simetris dengan dua kelompok metilamino (Blue 14). pewarna ini sangat terbelakang dibandingkan dengan unmethylated dye (Violet 1). Dalam cara yang sama, 26:1 Blue mengandung mono-dan dimethylated diaminoanthrarufin diserap beberapa kali lebih lambat dari Blue 26, sebuah campuran monomethyl dan turunannya unmethylated. Mungkin kehadiran
metilamino substituen nikmat agregasi dari pewarna antrakuinon.
 Koefisien Difusi [115] dan konstanta laju pencelupan [116] untuk zat warna yang sama pada lima belas nilon diberikan dalam Tabel 3.19, mengkonfirmasi banyak tren telah disebutkan di atas. Kuning 1, Orange 3 dan 4 yang lagi Violet tiga pewarna paling cepat diserap, dalam urutan yang sama. Koefisien difusi tempat dua zat warna pertama dalam urutan terbalik, bagaimanapun, menunjukkan bahwa kelompok fenolik terminal di Kuning 1 berinteraksi lebih efektif dengan situs proton akseptor dalam nilon daripada kelompok amino terminal utama di Orange 3. Seperti sebelumnya, N-fenil substituen (Orange 1) memberikan pengaruh perlambatan nyata lebih besar dari N-etil-N-2- hidroksietil (Merah 1) atau N, N-bis (2-hidroksietil) (Red 19) substitusi induk struktur (Orange 3). Sekali lagi dalam seri antrakuinon 1,4-disubstitusi, tingkat konstanta untuk struktur tidak simetris (Red 15, Violet 4 dan Blue 3) jauh lebih tinggi dari itu untuk analog bis-metilamino simetris (Blue 14). Tingkat untuk dua derivatif diaminoanthrarufin campuran, bagaimanapun, adalah lebih dekat pada nilon daripada selulosa
asetat. koefisien difusi dari beberapa zat pewarna yang sangat berbeda, mungkin karena komponen unmethylated Blue 26 berinteraksi lebih kuat dengan situs proton-akseptor dalam nilon daripada campuran alkohol lebih penuh Blue 26:1.
Studi tentang tingkat penetrasi bahan celup asam biru dalam nilon disebutkan sebelumnya juga
Termasuk seri lebih lanjut dari pengukuran selama dua zat warna dispersi biru pada poliester [111]. A
sepenuhnya menembus pencelupan dengan CI Disperse Blue 56 (3,103; X = Br) dicapai setelah 90
menit pada 120 ° C, tetapi dengan campuran 83 Blue (3,103; X = PhOCOCH3 atau PhOCOPh)
penetrasi selesai dalam waktu pencelupan ini hanya dapat dicapai pada 140 ° C. Dalam
praktek, proses pencelupan serat polyester sering dibatasi untuk 30-60 menit pada 125-130 ° C
untuk meminimalkan pelepasan oligomer ke dyebath atau untuk melestarikan kain diinginkan
properti. Ketika menerapkan pewarna energi tinggi dari tipe 83 Biru kondisi ini dapat
menghasilkan dyeings yang hanya 30-40% ditembus.

Koefisien Difusi lima zat warna dispersi pada poliester dibandingkan pada Tabel 3.20. Empat dari struktur ini termasuk dalam data yang sesuai untuk nilon dan selulosa asetat sistem. Seperti sebelumnya, tidak simetris 1,4-diaminoanthraquinone derivatif (CI Disperse Blue 3) berdifusi secara signifikan lebih cepat daripada simetris bis-Dimetilamino analog (Blue 14). Sangat menarik bahwa pewarna disazo Orange 13 dengan p terminal-hidroksi kelompok menunjukkan koefisien difusi yang lebih tinggi pada poliester dari dua pewarna monoazo dengan terminal p-nitro kelompok (Reds 7 dan 13).

Seperti dalam kasus zat warna dispersi pada poliester, koefisien difusi zat warna dasar dalam
serat akrilik cenderung menurun dengan meningkatnya ukuran molekul. Kebanyakan pewarna dasar satu kationik pusat dikelilingi oleh suatu sistem yang relatif kompak hidrofobik yang mengandung tiga atau empat aril cincin. Lima struktur khas dibandingkan pada Tabel 3.21 dalam hal relatif mereka
koefisien difusi dalam serat akrilik dan dalam varian poliester dasar-dyeable di hadapan dan tidak adanya pembawa difenil-jenis [117]. substituen Individu hanya memberi efek kecil pada tingkat keseluruhan difusi. Jadi substitusi N-etil-N-2-hidroksietil pola dalam CI Dasar Biru 41 menghasilkan koefisien difusi hanya sedikit lebih rendah dari Dimetilamino analog (Blue 54) dan bahkan komponen diazo dimethyltriazole di Yellow 25 memiliki kecil efek perlambatan relatif terhadap kelompok monomethylthiazole di Red 29.

3.3.2 Dye struktur dan ketertarikan untuk serat
Seperti yang telah dicatat dalam kaitannya dengan perilaku kinetik, perubahan kecil dalam struktur pewarna langsung dapat telah ditandai efek pada sifat pencelupan. Dalam seri erat terkait pewarna disazo asam J pada Tabel 3.22, penyisipan sebuah kelompok acetylamino pada CI Direct Orange 26 untuk membentuk Red 23 memberikan signifikan untuk meningkatkan afinitas serta pengaruh yang bathochromic pada warna. Perbandingan dua lainnya anggota seri ini, cincin aril tambahan (Red 26) memiliki efek yang jauh lebih besar pada keseluruhan afinitas molekul dari gugus metil sederhana (Red
Tabel 3.22 Affinity zat warna langsung untuk viscose pada suhu 60 ° C [67]




Kontribusi penting dari ikatan hidrogen pada substantivity zat warna langsung adalah dieksplorasi oleh sintesis merah (3,110; X = CHO) dan ungu (3,110; X = PhNHCSNH2) monoazo turunan asam R. Adanya ikatan hidrogen antara kelompok X dan gugus hidroksi pada selulosa ditunjukkan. Penelitian ini diikuti oleh lebih komprehensif dari berbagai survei pewarna disazo asam R berasal dari berbagai diamin (3,111; Y = O, NH, CH2, CO, SO2, CH = CH, CONH, NH.CO.NH, NH.CS.NH, CO.NH.NH.CO, NH.CO.CO.NH, NH.CO.CH2.CO.NH, NH.C = NH.NH dan CO.NH.C = NH.NH.CO). The signifikansi seperti kelompok-kelompok fungsional pusat dengan ruang lingkup untuk ikatan hidrogen atau dipole interaksi dengan gugus hidroksi pada selulosa jelas terlihat [118].
 diamin linier Banyak, seperti banyak dari mereka dalam survei tersebut di atas, telah telah dievaluasi sebagai pengganti potensial untuk benzidine, sebuah murah dan sangat fleksibel antara yang dilarang pada tahun 1970 karena merupakan ancaman karsinogenik. Dua pewarna trisazo telah disintesis baru-baru ini menggunakan 4,4 '-diaminodiphenyl tioeter bukan komponen benzidine CI Direct Black 38 (3,112; X = Y = NH2) dan CI Langsung Hijau 1 (3,112; X = OH, Y = H). Zat pewarna tersebut baru dipamerkan substantivity lebih tinggi dan tahan luntur untuk mencuci dibandingkan dengan dua produk tradisional pada serat selulosa [119].

Afinitas nilai dari pewarna disazo simetris CI Langsung Kuning 12 (3.6), Merah 2 (3,8; X = CH3, Y = H) dan Blue 1 (3.2) pada plastik telah diukur baru-baru ini di bawah hidrostatik tekanan sampai 600 Mpa [120]. Afinitas Yellow 12 meningkat sedikit tapi nilai untuk dua pewarna lainnya berkurang dengan meningkatnya tekanan hidrostatik (Tabel 3.23). The sulfo kelompok pada inti stilben pusat dari molekul 12 Kuning cenderung menghambat agregasi, sedangkan Merah 2 dan Blue 1 agregat jauh lebih mudah. The peningkatan kecil dalam pertalian yang diamati dengan Yellow 12 dapat menunjukkan bahwa isomerisation dari cis ke bentuk trans lebih stabil dapat terjadi sebagai tekanan hidrostatik meningkat.

Tabel 3.23 Affinity zat warna langsung untuk selofan pada 55 ° C [120]


Daya tarik antara selulosa dan bentuk leuco dari pewarna tong sederhana polisiklik adalah diyakini terutama disebabkan gaya dispersi. Tidak mengherankan karena itu, afinitas cenderung meningkat dengan massa molekul relatif dalam seri ditunjukkan pada Tabel 3.24. Ini bukan faktor saja, tetapi, karena pyranthrone delapan-ring (3,113) memiliki afinitas yang lebih tinggi dari isomer violanthrone sembilan-ring (3,114 dan 3,115). Konfigurasi berdering dan lokasi kelompok keto juga signifikan, karena violanthrone lebih substantif dari isoviolanthrone.

Tabel 3.24 Affinity bahan celup tong polisiklik untuk katun pada suhu 40 ° C [115121]


Ikatan hidrogen diyakini sangat mempengaruhi substantivity dari benzoylaminoanthraquinone
tong pewarna, sebagai studi rinci telah menunjukkan (Tabel 3.25). Pengenalan benzoylamino kelompok kedua menjadi 1-benzoylaminoanthraquinone kira-kira dua kali lipat afinitas, 1-4-disubstitution memiliki efek yang lebih besar dari 1,5-disubstitution. The ditingkatkan afinitas diberikan oleh PR-tersubstitusi kelompok meningkat benzoylamino dengan dipole saat ikatan C-R (Tabel 3.25). substituen tersebut hampir sama efektif dalam baik m-atau-p posisi, tapi analog atau jauh lebih sedikit tersubstitusi substantif karena coplanarity dari cincin aril dengan bidang inti antrakuinon dihambat.

Studi-studi awal dari afinitas zat warna asam untuk wol mengungkapkan korelasi penting dengan pewarna struktur. Sebagai contoh, dalam empat pasang pewarna monoazo berbeda hanya dengan penggantian benzen oleh inti naftalena, peningkatan afinitas dalam pasangan masing-masing secara konsisten dalam kisaran -4,6 untuk -6,3 kJ / mol. Dalam tiga terkait pasang pewarna, kelompok sulfo tambahan mengurangi afinitas dengan sekitar -4 kJ / mol. Dalam serangkaian asam alkylsulphuric (etil, oktil, dodesil) dan dalam dua seri pewarna monoazo mengandung rantai alkil panjang meningkat,
kenaikan per kelompok metilen secara konsisten sekitar -1,66 kJ / mol. Korelasi kuat antara afinitas dan Mr juga diperoleh untuk serangkaian tersubstitusi phenylazo-1-naphthol- pewarna asam 4-sulfonat [115].
 Dua seri menarik lebih lanjut perubahan sistematis dalam struktur telah menemukan titik terang pada relatif pengaruh kelompok alkil dan aril dalam conferring afinitas ditingkatkan untuk wol. The
phenylazo anggota (3,120; X = Ph) dari seri ditunjukkan pada Tabel 3.26 memiliki afinitas -16,7 kJ / mol dan pengenalan suatu substituen 4-n-butil hampir sebagai besar pengaruh sebagai cincin aril tambahan bila phenylazo diganti dengan pengelompokan naphthylazo. Demikian juga, dalam tiga antrakuinon derivatif disajikan dalam Tabel 3.27, menggantikan 4-metilamino oleh sebuah kelompok n-butylamino dalam struktur 3,121 meningkatkan afinitas sekitar 10%, tetapi efek dari residu anilino merupakan kenaikan hampir 15%.

Hati-hati pengukuran telah dibuat dari afinitas pendataran banyak dan asam penggilingan pewarna untuk nilon menggunakan berbagai teknik eksperimental. Radio tracer analisis digunakan untuk
mengikuti serapan dari serangkaian pewarna 1-naphthylazo-2-naphthol (3,122) pada nylon film 6.6.
Afinitas netral-pencelupan tertinggi ditunjukkan oleh CI Asam Merah monosulphonate 88 (3,122; X = Y = Z = H), yang menunjukkan tingkat terbesar overdyeing yang melebihi amina grup akhir isi dari nylon. The Red disulphonate 13 (3,122; Y = SO3Na, X = Z = H) dan Red trisulphonate 18 (3,122; X = Y = SO3Na, Z = H) memberikan progresif afinitas netral-pewarna yang lebih rendah dan overdyeing, sedangkan Merah tetrasulphonate 41 (3,122; X = Y = Z = SO3Na) menunjukkan tidak ada kecenderungan untuk mengecat dlm warna lain [124].
Dalam studi terbaru dari rangkaian pewarna asam diperoleh diazotisation p-alkylanilines dan kopling dengan 1 - atau asam 2-naphtholsulphonic [125], substantivity itu, basah dan tahan luntur repellency karakteristik air zat pewarna pada nilon ditemukan untuk meningkatkan secara progresif dengan panjang rantai alkil, asalkan pewarna dilarutkan sepenuhnya dalam dyebath tersebut. Agregasi membentuk multimers dan akhirnya stabilisasi misel merumitkan perilaku pewarna dialkilasi monosulphonates semacam ini (bagian 3.1.2). Penelitian ini adalah ditindaklanjuti baru-baru ini di evaluasi rinci blues antrakinon (3,123) yang disiapkan oleh larutan asam bromamine dengan serangkaian pn alkylanilines (R = H, butil, oktil, dodesil atau hexadecyl). Terkait serangkaian pewarna monoazo disintesis menggunakan p sama-nalkylanilines sebagai komponen diazo dengan berbagai skrup seperti asam H (seperti dalam struktur 3,124), asam γ, M asam, asam NW atau asam R [126]. Dalam beberapa kasus (seperti di 3,124; X = H atau COCF2CF2CF3) pengaruh memasukkan substituen perfluorobutyroylamino di kopling komponen juga dinilai [127]. Meskipun kelompok perfluoro dan alkil rantai panjang kelompok-kelompok terkena dampak substantivity untuk nilon 6, mereka meningkatkan tahan luntur basah dan air repellency seperti yang diharapkan. Pengelompokan perfluorobutyroyl terutama efektif dalam repellency air conferring [126].

nilai Affinity telah digunakan untuk menginterpretasikan masalah praktis yang penting saling memblokir efek dalam resep campuran pada nilon [128]. Khas nilai untuk beberapa komersial pewarna asam monoazo penting diberikan dalam Tabel 3.28. CI Acid Orange 7 adalah isomer orto Orange 20 (3,127). Yang terakhir ini memiliki afinitas signifikan lebih tinggi, mungkin karena ikatan hidrogen dari grup keto dengan situs proton-donor dalam nilon lebih disukai. Orange 7 dan Orange 10 memiliki sistem berkromogen yang sama 1-phenylazo-2-naphthol tetapi kelompok sulfo tambahan di Orange 10 menurunkan afinitas sekitar -3,4 kJ / mol. Demikian pula, dua kelompok sulfo ekstra di Red 18 mengurangi afinitas sekitar -7,4 kJ / mol dibandingkan dengan yang analog Merah 88, yang paling substantif dari zat warna yang tercantum pada Tabel 3.28. Orange 8 berbeda dari Orange 7 hanya memiliki orto metil substituen tambahan untuk hubungan azo. Ini hanya meningkatkan afinitas sekitar -0,9 kJ / mol, tetapi mengubah bathochromic dari phenylazo ke naphthylazo untuk pergi dari Orange 7 ke Red 88 memberikan peningkatan sekitar -7,7 kJ / mol, hampir sama besarnya sebagai akibat penurunan dua kelompok sulfo.



Dalam rangkaian tiga pewarna phenylazo N-terasilasi asam H (3,126), tambahan pacetylamino
kelompok dalam Violet 7 meningkatkan afinitas di atas bahwa dari Red 1 sekitar -1.0 kJ / mol, serta menghasilkan pergeseran bathochromic ditandai rona. Mengganti N-acetylamino kelompok dalam residu asam H oleh Np-tosylamino (Ungu 5) memiliki efek kurang pada warna tetapi menimbulkan
afinitas oleh sekitar -5,3 kJ / mol. Agak mengherankan, menggantikan gugus karboksil di azopyrazolone chromogen (3,128) Yellow 23 oleh kelompok metil dan memperkenalkan dua substituen kloro ke dalam cincin N-fenil hanya meningkatkan afinitas keseluruhan sekitar -1,3 kJ / mol.

Hasil dari zat warna dispersi pada poliester dibatasi oleh tingkat yang lambat mereka difusi ke dalam
serat bukan oleh substantivity inheren rendah. Jika waktu pencelupan yang cukup lama, kejenuhan nilai pada pendekatan poliester yang di selulosa asetat dan sering melampaui pada nilon (Tabel 3,29, karena struktur zat pewarna lihat Tabel 3.14 dan 3.18). Beberapa awal pengukuran partisi derivatif berbagai aminoanthraquinone antara selulosa asetat dan etanol (Tabel 3.30) secara dramatis menggambarkan nilai kelompok amino utama dalam memberikan ketertarikan untuk selulosa asetat. Memang, pengenalan kelompok 4-hidroksi menjadi 1-aminoanthraquinone sebenarnya menurunkan ketertarikan untuk serat sedikit, mungkin dengan mendukung ikatan hidrogen antarmolekul dan dengan demikian agregasi yang lebih besar dalam fase etanol. Metilasi darikelompok 1-amino mempromosikan afinitas, tetapi penerapan suatu substituen 2-metil menjadi 1-aminoanthraquinone memiliki efek yang lebih besar. The paling meningkat mengesankan, bagaimanapun, adalah disebabkan oleh substitusi amino lebih lanjut. Partisi koefisien 1,4 -, yang 1,8 - dan 1,5-isomer yang masing-masing sekitar dua kali, tiga kali dan empat kali lipat dari analog monoamino. substitusi amino memiliki kurang lebih lanjut efek ditandai, dari 1,4,5,8-tetra-tersubstitusi derivatif memiliki partisi koefisien lima kali lipat dari 1-aminoanthraquinone.

3.3.3 Pengaruh struktur pewarna tentang migrasi dan meratakan

Awal peneliti dari pencelupan skittery wol menyimpulkan bahwa perbedaan dyeability antara serat individu disebabkan oleh variasi tingkat degradasi yang mereka telah mengalami dalam bulu domba dan selama persiapan [130131]. Respon penyamarataan dan penggilingan pewarna asam untuk perbedaan tersebut dipelajari secara rinci [132]. Dengan meratakan khas asam pewarna seperti CI Acid Red 1 (3,129, R = H) proporsi serat dicelup cincin hadir bertahap meningkat dengan pencelupan suhu sampai maksimum di sekitar 70 ° C. Seperti pencelupan terus di atas suhu ini isi dari serat dicelup cincin-jatuh lagi secara bertahap dan serat seragam merambah mulai mendominasi. Akhirnya proses migrasi memastikan bahwa tingkat dan sepenuhnya pencelupan menembus dicapai.

pencelupan adalah maksimum berkisar 80-90 ° C. Hanya setelah mendidih selama sekitar 30 menit tidak
proporsi serat sepenuhnya menembus melebihi dari yang cincin-dicelup. Tingkat pencelupan dari
tahan luntur memuaskan membutuhkan setidaknya satu jam mendidih. Lebih hidrofobik 'super-penggilingan' pewarna seperti CI Acid Red 138 (3,129; R = n-dodesil), yang analog p-dialkilasi Merah 1,
memberikan dyeings berdering pada 70 ° C dan di atas. Bahkan setelah lama mendidih, sulit untuk mencapai lebih dari sebagian kecil dari serat sepenuhnya ditembus. pewarna tersebut cenderung menjadi sangat peka terhadap skitteriness dan perbedaan akar-ujung dyeability dalam wol lapuk.

Seperti telah ditunjukkan pada bagian 3.3.2, pengenalan kelompok sulfo lebih lanjut menjadi pewarna asam cenderung menurunkan afinitas sekitar -4 kJ / mol. Hasil pada Tabel 3,31 untuk dua serangkaian pewarna phenylazo-l-naphthol dengan berbagai tingkat sulfonasi jelas menunjukkan bahwa peningkatan karakter hidrofilik dibawa dengan cara ini secara signifikan mengganggu mereka migrasi perilaku. Jadi pewarna asam monosulphonated meratakan sulphanilic asam → 1-naphthol memiliki sifat migrasi sangat baik, tapi analog pentasulphonated anilin-2 asam → ,5-disulphonic oxy-Koch asam bermigrasi hanya dengan kesulitan besar.
Sistematis studi tentang hubungan antara struktur pewarna bubar dan meratakan properti pada serat ester telah menunjukkan bahwa dalam penyamarataan umum cenderung menurun sebagai meningkatkan ukuran molekul. Jadi korelasi linier invers ditemukan antara molar volume serangkaian zat warna dispersi dan peringkat barriness mereka pada poliester [90]. Sebagai molekul ukuran meningkat, migrasi menjadi kurang efektif dalam meliput variasi afinitas pewarna dalam bertekstur poliester kain rentan untuk menunjukkan barriness. ukuran molekuler bukan satu-satunya faktor yang relevan, Namun, karena zat warna dispersi dengan kelarutan air signifikan menunjukkan migrasi yang lebih baik sifat dari zat warna larut kurang dari ukuran molekul yang sama.

pewarna dispersi mengandung substituen n-alkil dalam rentang butil silan menunjukkan hanya 20-40% kelelahan pada kain polypropylene. Kelelahan dan mencuci tahan luntur meningkat tapi leveling menurun dengan meningkatnya panjang rantai alkil. Pencelupan dengan 1,4 - bis (octylamino) antrakuinon di hadapan sebuah surfaktan octadecanol teretoksilasi, Namun, memberikan kelelahan 70-90% dan leveling nyata ditingkatkan. Kelelahan meningkat progresif dengan tingkat ethoxylation dari agen leveling nonionik [133]. Sebuah perbandingan yang menarik dari perilaku migrasi dari serangkaian terkait pewarna dasar alkylaminothiazine pada serat akrilik diuraikan pada Tabel 3.32. Metilen biru
(CI Basic Blue 9), yang paling dikenal ini, adalah turunan tetra-N-alkohol dengan migrasi peringkat 2-3. Penyisipan meta nitro untuk salah satu kelompok Dimetilamino sedikit mengganggu migrasi. Seperti bisa diduga, benar-benar unmethylated struktur diaminothiazine menunjukkan migrasi sangat baik, sedangkan analog tetra-N-etil biru metilen bermigrasi hanya dengan kesulitan besar. Anehnya, penghapusan salah satu Nmethyl kelompok dari struktur metilen biru mengurangi migrasi sedikit, tetapi isomerik trimethylated derivatif dengan salah satu kelompok metil orto ke unmethylated amino
kelompok memiliki rating migrasi hampir sama baiknya dengan diaminothiazine unmethylated induk.
Tabel sifat Migrasi 3,31 zat warna asam phenylazonaphthol pada wol [115]






3.3.4 Dye struktur dan tahan luntur cahaya
Yang tahan luntur terhadap cahaya dari serat dicelup tergantung pada banyak faktor. Ini termasuk yang melekatstabilitas chromogen pewarna bila terkena serangan fotokimia dan cara di manainteraksi ini dimodifikasi oleh substrat polimer dan kondisi eksposur. Umumtinjauan tentang mekanisme reaksi memudar dan pengaruh struktur pewarna danagregasi perilaku pada proses ini tersedia [135-140]. Kinetic bukti menunjukkan bahwa cahaya tahan luntur zat warna langsung pada kapas yang bermakna tergantung pada pembentukan agregat dalam serat. Hal ini kadang-kadang dapat menyebabkan rupanya menyimpang perbedaan peringkat tahan luntur untuk pewarna yang sama diterapkan dan aftertreated dalam berbagai cara.Oleh karena itu tahan luntur cahaya dyeings langsung ditentukan lebih oleh negara mereka agregasi selain dengan fitur struktural chromogen pewarna [141-145].

Menarik pointer untuk alasan untuk tahan luntur lampu merah monoazo terbatas dan disazo biru reaktif pewarna pada serat selulosa, terutama yang berasal dari kopling asam H komponen, telah muncul dalam beberapa tahun terakhir. Percobaan bukti radikal bebas formasi telah disajikan dan peran penting dari reaksi radikal dalam fading  mekanisme pewarna reaktif telah ditentukan [146]. Dampak lingkungan atmosfer oksigen pada perilaku memudar zat warna reaktif aminochlorotriazine pada kering
kain katun telah diselidiki. Sebagian besar pewarna yang terdegradasi dalam dua tahap, yang cepat
awal memudar diikuti dengan proses yang lebih lambat dan tidak lengkap. Oksigen dipercepat utama
memudar langkah untuk hampir semua pewarna, tetapi sebuah turunan phthalosianin lebih sensitif dalam nitrogen atmosfer. Dalam beberapa kasus mekanisme memudar di udara awalnya
reduktif menjadi oksidatif namun pada tahap kedua [147].

Dipercepat memudar dalam keadaan basah adalah karakteristik dari banyak dyeings reaktif azo. Jika
selulosa dicelup dengan pewarna tersebut terkena cahaya di dalam air soda mekanisme fading adalah
oksidatif satu. Tingkat memudar tergantung pada struktur pewarna, pH dan konsentrasi oksigen
hadir [148]. Fotoreduksi dapat terjadi pada paparan dalam air deaerated, bagaimanapun,terutama di hadapan mandelate natrium (3,134) di bawah atmosfer nitrogen.memudar basah tertentu pewarna azopyrazolone reaktif kuning dyeings campuran dengan Catalytic phthalosianin atau triphenodioxazine blues telah lama dikenal sebagai penting masalah pemilihan pewarna reaktif. Efeknya adalah sangat sedikit dalam keadaan kering dan hampir sepenuhnya ditekan tanpa adanya oksigen. Cukup perlindungan komponen azopyrazolone dicapai dengan menambahkan alat pemadam singlet oksigen 1,4 -diazabicyclo [2,2,2] oktana (3,135). Oksidatif kehancuran chromogen azopyrazolone
tidak pecah ikatan eter terbentuk dalam proses fiksasi dye-selulosa [148].

Keluhan memudar dipercepat atau anomali dari dyeings reaktif sering melibatkan azo pewarna yang berasal dari asam H dan bisa melibatkan membasahi dari tekstil terkena keringat selama paparan sinar matahari. Mekanisme memudar oleh cahaya dan keringat secara bersamaan tidak selalu sama dengan fading oleh cahaya saja. Dalam keadaan kering, pewarna dari jenis asam H umumnya memudar oleh mekanisme reduktif tetapi dalam keberadaan air aerasi yang Kecenderungan Black 5 dan lainnya banyak digunakan pewarna reaktif azo cahaya diterima Tahan luntur menimbulkan keluhan pelanggan saat terkena cahaya di hadapan keringat diperiksa lebih lanjut. Dyeings dari delapan pewarna reaktif mewakili berbagai azo chromogens, sebagian besar dengan sistem reaktif sulphatoethylsulphone tetapi juga termasuk salah satu pewarna dichlorotriazine dan satu dengan sistem bifunctional, dilakukan tes ATTS dan xenon arc paparan (Tabel 3.34). Anehnya, pewarna asam J lebih tahan terhadap keringat / cahaya memudar daripada tes tahan luntur konvensional cahaya. Empat pewarna berasal dari asam H atau asam K pudar jauh lebih cepat dalam tes ATTS, tapi azopyrazolone itu, chromogens asam azonaphthalene dan γ monoazo tampaknya tidak terpengaruh oleh keberadaan keringat saat terpapar.

Perbedaan-perbedaan ini ditandai sebagai tanggapan antara berbagai jenis chromogen azo telah
ditafsirkan [150] dalam hal tautomerisme struktur aminonaphthol mereka (Skema 3.15). Ketika nitrogen Imino adalah peri kepada kelompok hidroksi, seperti dalam asam H (3,138) dan asam K (3,139) pewarna, bentuk hydroxyazo reduksi-sensitif distabilkan oleh ikatan hidrogen dengan Imino pengelompokan. Dalam asam J (3,140) dan asam γ (3,141) derivatif, bagaimanapun, ikatan hidrogen stabilisasi baik tautomer oleh kelompok Imino tidak dapat terjadi. Independen studi tentang memudar perilaku pewarna azo tautomer telah menunjukkan bahwa bentuk hydrazone lebih tahan terhadap fotoreduksi dari bentuk azo, namun memiliki stabilitas yang lebih rendah untuk foto-oksidasi dengan singlet
oksigen [151]. Dalam pewarna monoazo reaktif merah berasal dari asam H, lokasi dan sifat sistem reaktif memiliki pengaruh signifikan pada tahan luntur terhadap keringat / test lampu (Tabel 3.35). Ketika kelompok reaktif melekat pada komponen diazo ini mengarah ke yang lebih rendah tahan luntur peringkat daripada ketika hal ini terkait melalui kelompok Imino untuk komponen kopling (3,138).

Perilaku memudar dari dyeings azoic pada kapas ditentukan terutama oleh bahan kimia karakteristik komponen diazo dan kopling. Meskipun mereka menunjukkan umumnya tinggi tahan luntur ketika terpapar pada kedalaman penuh dalam kondisi kering, stabilitas ini menurun tajam dengan meningkatkan kelembaban atau menurunkan kedalaman diterapkan. Elektron-menarik substituen dalam phenylazo pengelompokan, terutama trifluorometil atau nitro, meningkatkan tahan luntur ringan namun electrondonating kelompok-kelompok seperti o-metil atau o-metoksi biasanya lebih rendah peringkat. Substituen dalam anilide inti dari kombinasi naftol AS, bagaimanapun, kecepatan pengaruh cahaya dalam berlawanan arah. Sebagai contoh, dalam serangkaian komponen kopling digunakan dengan o-nitroanilin sebagai diazo komponen (3,142), yang tahan luntur cahaya tertinggi ditemukan metoksi R =-p dan terendah untuk R m-nitro = [152]. 

Memudar dari pewarna asam azo untuk serat amida telah menarik banyak kepentingan. Oksidasi fotokimia disazo H komersial penting asam CI Acid Black 1 (3.143) dalam larutan air dipercepat oleh peroksida hidrogen tetapi dihambat oleh manitol Selain itu. Laju reaksi meningkat dengan memasukkan pewarna triplet-kepekaan, menunjukkan bahwa kelompok azo, khususnya o-hydroxyazo dalam bentuk hydrazone nya, mengalami serangan radikal bebas hidroksil dan degradasi triplet-peka [153]. Pengukuran memudar dari serangkaian monoazo pewarna jenis asam R phenylazo pada wol menunjukkan bahwa ini adalah proses reduktif dipengaruhi terutama oleh sifat substitusi orto di diazo yang komponen;. kelompok anionik (sulfo, karboksil) diberikan tahan luntur tinggi terhadap cahaya namun sangat menarik elektron-substituen nonionised (kloro, nitro) memiliki efek yang merugikan
[154]. Sebuah studi yang sama pewarna asam p-phenylazo tersubstitusi γ mengungkapkan bahwa elektron-sumbangan kelompok, seperti etoksi, amino atau anilino, nyata menurunkan tahan luntur cahaya.
Kinetika memudar dari monoazo pewarna CI Acid Orange 8 (3,144) dan Red 1 (3,145) pada paparan sinar matahari dalam larutan air dengan nilai pH dalam kisaran 2-4,5 dan sutra kain diselidiki baru-baru ini [155]. Di hadapan sutra ini lebih pewarna photoreactiv, mengerahkan tindakan protektif terhadap fotodegradasi dari serat sutra. Seperti bagian dari strategi chemometric luas untuk desain baru pewarna asam untuk sutra [156], delapan pewarna asam phenylazo J dengan o, p-substitusi (3,146) yang disintesis dan tahan luntur cahaya mereka peringkat dibandingkan pada serat (Tabel 3.36). Hasil penelitian menunjukkan bahwa elektron-penarikan substituen (nitro, benzoil), atau kelompok fenil tambahan di posisi-p, cahaya ditingkatkan tahan luntur sedikit, sedangkan kelompok ester benzoat atau substituen o-fenil menurunkan tahan luntur secara signifikan. Disubstitution oleh propoxy tidak mengubah rating dari yang ditunjukkan oleh pewarna induk. Semua pewarna mempertahankan kelompok 6-amino dalam komponen kopling, yang cenderung merusak tahan luntur cahaya.

Agregat molekul dye fade biasanya lebih lambat daripada molekul tunggal  terdistribusi seragam melalui substrat.
Aspek-aspek ini diperiksa di dyebath yang dan nilon selama tiga pewarna monoazo, CI Acid Orange 10, 18 dan Red Red 88 (untuk struktur lihat Tabel 3.28). Agregasi telah ditemukan untuk mempengaruhi tahan luntur untuk cahaya, mencuci dan menggosok [157]. Ketika kelompok alkil dimasukkan ke dalam struktur penggilingan pewarna asam untuk menganugerahkan afinitas netral-pewarna yang lebih tinggi dan tahan luntur basah lebih baik pada wol, relatif pendek rantai (C4-C6) dapat memiliki pengaruh positif pada tahan luntur cahaya oleh mempromosikan agregasi dalam serat [136]. Jika panjang rantai meningkat (C12-C16), namun, tahan luntur untuk cahaya penurunan nyata, karena aktivitas permukaan lebih tinggi dari pewarna tersebut cenderung mengguncang agregat mendukung distribusi monomolecular [158]. Sebagai contoh, tahan luntur cahaya pada wol pewarna asam phenylazopyrazolone meratakan (3,147; X = H) adalah 6, tetapi bahwa dari longchain yang
dialkilasi CI Acid Yellow 72 (3,147; X = n-dodesil) hanya 4-5.

Pengaruh berbagai pencelupan dan parameter panas setting pada tahan luntur cahaya tiga asam pewarna pada nilon 66 telah diperiksa baru-baru ini. Kemampuan dari pewarna untuk memadamkan
spesies luminescent photoactive dalam matriks poliamida ditemukan berhubungan erat dengan
cahaya tahan luntur rating. Karena pewarna asam yang terkait dengan kelompok amino terminal melalui obligasi elektrostatik, mereka mampu melindungi chromogens mereka sendiri dan rantai polimer dari photodecomposition melalui transfer eksitasi energi melalui ikatan ion [159].

Sifat substrat memiliki sedikit efek pada cahaya tahan luntur asam antrakinon zat warna pada serat amida. Kebanyakan substituen hampir tidak mempengaruhi tingkat lambat memudar ini struktur, tetapi photodealkylation mungkin terjadi ketika alkylaminoanthraquinones terkena cahaya. tahan luntur ini dapat ditingkatkan, bagaimanapun, dengan memasukkan arylamino di tempat kelompok alkilamino [160161].
The fotodegradasi dalam larutan dimetilformamida dan nilon 6.6 dari Asam 1:02 kromium-kompleks CI Orange 60 (3,148) dan yang penting antrakinon CI Acid Green 25 (3,149) digunakan pada karpet otomotif nilon dipelajari. Setiap pewarna ditemukan memudar oleh mekanisme reduktif di kedua media. Dimetilformamida ditemukan untuk menjadi model cocok untuk nilon di karakterisasi
photofading [162]. Akibatnya, para photodecomposition dari logam-azo beberapa kompleks 01:02
pewarna diselidiki dalam solusi DMF terkena radiasi ultraviolet di siang hari atau 300 atau 350 nm.
Atom logam terkoordinasi dan panjang gelombang fotolisis mempengaruhi reaksi degradasi signifikan. Kehadiran keton penyaring dipercepat pewarna dekomposisi, menegaskan bahwa abstraksi hidrogen bertanggung jawab untuk inisiasi dari memudar reaksi. Pewarna mengandung kobalt (II) atom yang ditemukan quenchers efektif oksigen singlet [163].

The Fotokimia empat pewarna triphenylmethane asam dipelajari di poli (vinil alkohol), metilselulosa dan film gelatin.
Sistem ini model dipilih dengan maksud untuk mengelusidasi reaksi radikal bebas kompleks yang terjadi di wol dicelup heterogen / air / udara sistem pada paparan radiasi UV. Mekanisme memudar pewarna tampaknya melibatkan keadaan triplet gembira dari molekul pewarna [164]. Tingkat memudar diatur oleh:
 (1) posisi kelompok sulfo dalam molekul pewarna
(2) kemampuan substrat atau sisa pelarut untuk menyumbangkan elektron atau atom hidrogen molekul pewarna
(3) derajat agregasi dari pewarna pada substrat
(4) struktur fisik dan kimia internal substrat.

Katalitik memudar campuran tertentu dari zat warna asam pada nilon, wol dan memadukan mereka adalah terutama masalah yang signifikan seleksi pewarna untuk karpet [165]. Xenotest peringkat serendah 3-4 (lebih biru banyak) yang ditemukan nuansa hijau pada nilon yang berisi sebuah azopyrazolone komponen seperti CI Acid Yellow 19 (3,150), yang jauh lebih cepat memudar di hadapan
161 dari 1,4 luas digunakan disulphonated-bis (arylamino) anthraquinones (3,151) seperti CI Acid
140 Biru, Hijau 25 (X = H, R = Me), Green 27 (X = H, R = n-Bu) atau 28 Hijau (X = OH, R = n-Bu).
Selanjutnya, azopyrazolones unmetallised komersial penting seperti Kuning 19, 49 atau 79 adalah katalis pudar oleh khas pewarna 01:02 azopyrazolone kromium-kompleks dari kuning untuk sektor violet dari gamut warna, termasuk CI Acid Yellow 59 (3,152; X = H), Brown 384 (3,152; X = SO3Na) dan Reds 2-hydroxyphenylazopyrazolone tersubstitusi 225, 226, 359 dan 399.

Terlepas dari efek katalitik antara subclass cukup baik-didefinisikan bahan celup asam pada nilon, yang tidak terjadi pada wol [165], yakin pewarna logam-kompleks 1:02 seperti CI Acid Kuning 59 (3,152; X = H) mampu mengkatalisis memudar asam berbagai penggilingan unmetallised pewarna dalam resep campuran di kedua wol atau nilon [166]. Misalnya, oranye atau warna merah diformulasikan dengan 59 dan Merah Kuning 114 (3,153) dapat memberikan tahan luntur cahaya serendah 2 (banyak kuning). Tidak dapat diterima off-nada memudar juga dapat timbul dalam campuran hijau Kuning 59 dengan
disulphonated 1,4-bis (arylamino) anthraquinones (3,151) yang juga memudar kuning banyak.
degradasi Photosensitised dari serat nilon dicelup adalah masalah praktis yang karakteristik Kuning 59 dan sejenisnya 01:02 pewarna azopyrazolone kromium-kompleks.
Untuk zat warna dispersi yang sama pada berbagai hidrofobik serat yang tahan luntur cahaya tertinggi adalah ditemukan pada poliester, biasanya diikuti dengan selulosa asetat dan triasetat, dengan nilon memberikan terendah peringkat. zat warna dispersi Antrakinon sering mengandung satu atau dua primer atau sekunder amino kelompok dalam 1,4-posisi. derivatif Tetra-amino memiliki tahan luntur rendah dari analog mono-atau diamino. Cahaya tahan luntur pada selulosa asetat atau polyester mungkin ditingkatkan oleh:
(1) para hidroksi grup ke grup amino
(2) asetilasi dari kelompok amino utama
(3) penggantian dari alkilamino oleh kelompok arylamino.

Elektron-menyumbangkan kelompok (amino, metilamino, hidroksi, metoksi) di posisi 2-, di sisi lain, sangat tidak diinginkan karena, tidak seperti substituen serupa di 1,4 - posisi, mereka tidak dapat membentuk ikatan hidrogen intramolekul dengan kelompok keto dari antrakuinon dan karenanya sangat rentan terhadap foto-oksidasi [167]. Dekomposisi fotokimia dari azo khas dan antrakinon adalah zat warna dispersi ditemukan berkorelasi erat dengan panjang gelombang radiasi UV di mana substrat serat menunjukkan fotodegradasi maksimum (230 nm pada selulosa asetat, 259 nm pada triasetat dan
316 nm pada poliester). Ketika terkena radiasi UV dalam larutan etil asetat, memudar dari CI Disperse Red 60 (3,154) terjadi paling cepat di wilayah nm 316 [168].
Aplikasi dari penyerap UV menunjukkan serapan puncak di wilayah ini diberikan perlindungan untuk dyeings CI Disperse Red 73 (3,155) pada poliester terhadap pewarna memudar dan serat fotodegradasi [169]. Mekanisme utama memudar dari zat warna azo yang terakhir adalah reaksi reduktif, sedangkan penguraian antrakinon Merah derivatif 60 adalah dasarnya proses oksidatif [168].

Memudar tingkat pewarna 4-phenylazo-1-naphthylamine tersubstitusi pada selulosa asetat konsisten dengan mekanisme foto-oksidatif [170], tetapi studi tentang memudar pewarna phenylazo-2-naphthol pada polipropilena adalah indikasi fotoreduksi [171172]. Dalam turunan azobenzene sederhana pada poliester, menarik elektron-4-nitro atau terutama 3-nitro kelompok meningkatkan tahan luntur cahaya (Tabel 3.37). Elektron-menyumbangkan 3'-metoksi substituen di ring sebaliknya meningkatkan efek lebih lanjut, tetapi 2-nitro-3'-metoksi Kombinasi menghasilkan tahan luntur sama seperti azobenzene sendiri. The 2'-metoksi-5'-metil pola substitusi juga memperkuat pengaruh menguntungkan dari 3 - atau kelompok 4-nitro tapi nyata menurunkan peringkat 2-nitroazobenzene. Ketiga nitroazobenzenes tersebut memberikan dampak buruk dipengaruhi oleh pengaturan 2'-hidroksi-5'-metil [173].
 
Photofading studi dari derivatif azobenzene sederhana CI Disperse Orange 1 (3,156; R = Ph) dan Orange 3 (3,156; R = H) telah dilakukan dalam larutan dan dalam fasa padat bawah berbagai kondisi. Upaya dilakukan untuk menafsirkan peringkat tahan luntur cahaya pada nilon dan polyester substrat dalam hal perilaku zat warna dalam larutan dalam keberadaan senyawa model yang mewakili kelompok fungsional dalam polimer. Berbagai mekanisme memudar adalah dipostulasikan dan potensi photostabilisers dievaluasi [174].

Banyak penting jeruk, merah, coklat dan biru membubarkan pewarna milik pphenylazoaniline diganti
subclass (Tabel 3.38).
Pada nilon tahan luntur, cahaya di nitrophenylazo-p seri (3,157; X = NO2) secara marginal ditingkatkan dengan donasi elektron (metil, metoksi) tetapi nyata diturunkan dengan penarikan elektron (kloro dan terutama siano atau nitro) di ortho yang posisi [175]. Pada poliester, menarik elektron-kelompok yang berorientasi orto (kloro, siano) atau ayat (nitro, asetil, ethylsulphonyl atau diethylaminosulphonyl) untuk meningkatkan hubungan azo yang tahan luntur tetapi elektron-menyumbangkan substituen (metil, metoksi) menurunkan peringkat. The pengaturan 2,4-dinitrophenylazo juga sangat kurang baik. Dalam 2-kloro-4- nitrophenylazo seri (3,158), kehadiran N-cyanoethyl atau kelompok N-acetoxyethyl di komponen kopling tahan luntur menganugerahkan cahaya jauh lebih tinggi daripada N, N-dietil analog namun N-2-hidroksietil kelompok sedikit kurang baik dalam hal ini.
Hanya jangkauan terbatas nitro, azo dan antrakuinon membubarkan pameran pewarna yang memadai
Tahan luntur kering panas, cahaya dan cuaca untuk aplikasi pada kain poliester otomotif. Struktur CI Disperse Yellow 86 dimodifikasi untuk memasukkan peredam UV dari benzofenon, benzotriazole atau oxalanilide jenis ke molekul pewarna. Kecenderungan pewarna memperlihatkan sifat tahan luntur lebih baik dari orang tua tersubstitusi pewarna. Posisi dari photostabilising bagian dalam molekul zat warna memiliki pengaruh kecil di lampu tahan luntur diperoleh, namun. Built-in residu benzofenon lebih efektif dibandingkan dengan dua lainnya jenis [177]. Monoazo Namun demikian, beberapa lebih lanjut dan pewarna nitrodiphenylamine membubarkan Tabel 3,37 Cahaya tahan luntur dari azobenzenes digantikan pada poliester [173]

Pendekatan yang serupa telah diadopsi dalam memodifikasi sistem antrakuinon diwakili oleh CI Disperse Blue 77 (3,160), residu anilin digantikan oleh yang lebih rumit arylamine dengan karakteristik penyerap UV, The memodifikasi peralihan yang dipilih termasuk hydroxybenzophenone dan chlorobenzotriazole derivatif, serta terhalang photostabiliser. Secara umum, peningkatan tahan luntur cahaya dari pendekatan ini lebih rendah daripada yang diberikan oleh campuran fisik dengan hati-hati dirumuskan dari pewarna yang sesuai dan menstabilkan agen. Struktur pewarna diubah cenderung knalpot lebih lambat dan menunjukkan meratakan miskin tapi melakukan penawaran tahan luntur tinggi untuk sublimasi [179].

Dua zat warna dispersi komersial disazo yang relatif struktur sederhana dipilih untuk Studi baru-baru ini mekanisme fotolitik [180]. Kedua pewarna ditemukan untuk menjalani photoisomerism dalam larutan dimetil phthalate dan di film cast dari campuran pewarna dan selulosa asetat. Light-isomerisation diinduksi tidak terjadi dalam film poliester dicelup dengan dua produk, namun.
Iradiasi berkepanjangan CI Disperse Yellow 23 (3,161; X = Y = H) baik dalam larutan atau dalam matriks polimer yang dihasilkan dan berbagai azobenzene monosubstituted azobenzenes. Dalam kondisi yang sama pentingnya derivatif Orange 29 (3,161; X = NO2, Y = OCH3) telah terdegradasi untuk campuran p-nitroanilin dan sebagian
mengurangi azobenzenes disubstitusi.

3.3.5 Dye struktur dan tahan luntur basah

Yang tahan luntur dari pewarna untuk perawatan basah, seperti mencuci atau keringat, adalah fungsi
kinetik (difusi) dan termodinamika (afinitas) efek.
kecenderungan tertentu dapat dilihat, tapi kesimpulan yang berasal dari perubahan struktural sederhana dalam struktur erat terkait telah
hanya terbatas diterapkan. Hubungan antara peringkat tahan luntur basah dan molekuler
struktur zat warna pada serat selulosa langsung agak lemah karena utama menutupi pengaruh ikatan hidrogen dan kekuatan lain dari hubungan antara anion pewarna menyebabkan agregasi dalam substrat (bagian 3.1.2 dan 3.3.4).
Secara umum, basah tahan luntur zat warna dispersi pada serat hidrofobik cenderung meningkat dengan ukuran molekul pewarna dan dengan karakter semakin hidrofobik substrat (asetat <nilon <Triasetat poliester <).


pewarna asam biasanya diterapkan untuk wol pada pH asam tetapi dicuci di bawah netral atau sedikit alkali kondisi. Pasukan afinitas antara pewarna dan substrat cenderung menghambat desorpsi.
Semakin tinggi derajat sulfonasi dalam serangkaian naphthylazo-2-naphthol pewarna (Tabel 3.39), semakin tinggi adalah tingkat desorpsi ke dalam larutan natrium borat pada suhu 40 ° C. Dengan serangkaian pewarna asam monosulphonated tingkat desorpsi pada kondisi ini adalah berbanding terbalik dengan afinitas dari pewarna untuk wol pada pH 3 dan 60 ° C (Tabel 3.40).

Peningkatan ketertarikan untuk wol mengimpartasikan ke struktur pewarna asam dengan dimasukkannya longchain kelompok alkil memiliki efek penting pada tahan luntur basah. Dengan demikian penggabungan seperti kelompok ke dalam pewarna asam meratakan CI Acid Red 1 (3,129, R = H) untuk membentuk 'super-penggilingan' asam pewarna Merah 138 (3,129; R = n-dodesil) meningkatkan tahan luntur untuk mencuci pada suhu 50 ° C (berpengaruh pada pola) dari 2-3 ke 4-5.
Mirip efek untuk serangkaian phenylazo dialkilasi-2-naphthol-6- pewarna sulfonat dicatat dalam Tabel 3.41.

Rangkaian delapan asam pewarna phenylazo J dengan o, p-substitusi komponen diazo (3,146) disintesis untuk evaluasi pada sutra menjadi sasaran berbagai uji tahan luntur basah (Tabel 3,42). Hasil penelitian menunjukkan bahwa Tahan luntur badan-badan diturunkan sedikit oleh o, pbenzoate ester disubstitution atau oleh kelompok benzoil di posisi-p.
Peningkatan tahan luntur peringkat dengan dipropoxy, dinitro, o-p-nitro-fenil atau p-nitro-o-fenil substitusi juga sedikit, tetapi pengelompokan o-benzoil itu ternyata efektif dalam hal ini. Mungkin keto yang bagian menstabilkan pewarna ini dalam bentuk hydrazone nya (3,168) oleh ikatan hidrogen, yang menyiratkan bahwa bentuk hydroxyazo tautomer pewarna ini memiliki afinitas yang lebih rendah untuk sutra daripada sesuai ketohydrazone.

Dalam eksplorasi lebih lanjut tentang hubungan antara struktur pewarna dan tahan luntur basah di
sutra, empat novel monoazo turunan asam J (3,169; X = X1 ke X4), termasuk 3,168 (X = X2) terbuat dari 2-aminobenzophenone, disintesis. Sutra ini dicelup pada pH 4 dan 85 ° C dan yang dyeings diuji tahan luntur untuk mencuci, keringat dan pembersihan kering. Tertinggi tahan luntur Allround ditunjukkan oleh derivatif 4-aminobenzophenone (X = X4), struktur yang menyerupai susunan lembar anti-paralel lipit rantai polipeptida dalam sutra [183].

Nilai Affinity ditentukan untuk seri yang menarik dari lima pewarna asam antrakinon [184].
Empat pertama monosulphonated derivatif yang hanya berbeda di panjang R substituen n-alkil (3,170). Pewarna kelima (3,171) terdiri dari dua molekul monosulphonated dihubungkan pada posisi R melalui kelompok metilen. The afinitas untuk nilon semakin meningkat dengan massa molekul relatif sebagai panjang nalkyl rantai diperpanjang (Tabel 3,43). Peningkatan rata-rata per kelompok metilen sampai dengan nbutyl adalah -2,55 kJ / mol. Afinitas dari pewarna disulphonated dapat dihitung untuk yang baik pendekatan dari jumlah dua kali lipat dari pewarna kontrol non-dialkilasi plus kenaikan untuk kelompok metilen menghubungkan, seperti dalam Persamaan 3.1.

3.3.6 Dye struktur dan tahan luntur panas

Persyaratan ini tahan luntur adalah signifikansi praktis hanya untuk zat warna dispersi pada hidrofobik

serat. Pewarna dari kubu rendah adalah sublimasi dari permukaan serat dipanaskan pada suku tergantung pada suhu perlakuan.
Koefisien difusi pewarna dalam kering polimer tingkat kontrol di mana hilangnya pewarna dari permukaan oleh volatilisasi adalah diisi ulang dari bagian serat. Dye dekomposisi selama uji tahan luntur panas dapat sangat signifikan dalam menentukan peringkat keseluruhan dicapai dengan pewarna tertentu struktur [185].

Invers hubungan antara tekanan uap zat warna dispersi dan molekuler mereka ukuran dan polaritas telah ditetapkan [186].
Pada Tabel 3,44 nilai tekanan uap pada 200 ° C selama tiga zat warna dispersi khas dari massa molekul relatif rendah diberikan. Sebuah penurunan hanya 5% di Bapak antara CI Disperse Red 11 (3,172; X = OCH3, Y = NH2) dan Violet 4 (3,172; X = H, Y = NHCH3) menghasilkan sepuluh kali lipat peningkatan tekanan uap, meskipun penurunan lebih lanjut dari 4% untuk memberikan Orange 3 (3,173) hanya memiliki efek penggandaan. Yang lebih mencolok Misalnya muncul pada Tabel 3.45. Penurunan 12% di Bapak dari Blue 14 (3,174; X = NHCH3) ke Red 9 (3,174; X = H) memiliki efek yang mendalam, meningkatkan difusi koefisien poliester tentang enam kali lipat dan tekanan uap hampir 700 kali lipat. Kedua faktor memiliki merugikan mempengaruhi tahan luntur panas. The monoazo Kuning 3 (3,175) hampir identik dengan Blue 14 di Mr tetapi berdifusi dua kali lebih cepat dan lebih mudah vaporises banyak, mungkin karena hanya dua aril inti dan konformasi linier.
Persyaratan zat warna dispersi untuk pencetakan transfer kain poliester hampir persis berlawanan dengan yang tukang celup itu. Memadai sublimasi selama langkah transfer dapat biasanya dicapai hanya dengan pewarna Bapak rendah (<350) yang secara substansial bebas dari yang sangat substituen kutub [189]. Untuk alasan sterik, bagaimanapun, ada beberapa pengecualian untuk ini aturan umum. Jadi 2,4,6-trisubstituted phenylazo kelompok, yang sering menampilkan di berguna coklat dan angkatan laut biru anggota kelas aminoazobenzene, dapat mengganggu coplanarity dari seperti struktur. Hal ini dapat menghalangi ikatan dye-pewarna dan dye-serat untuk sedemikian rupa sehingga seperti pewarna Bapak melebihi 400 kadang-kadang dapat digunakan untuk mencetak transfer.

Hubungan antara struktur pewarna dan tahan luntur panas untuk dua seri pewarna henylazopyrazolone (Tabel 3.46) menunjukkan pentingnya perubahan molekul Tabel 3,44 tekanan uap dan massa molekul relatif zat warna dispersi [187] Tekanan uap ukuran dan kutub substituen untuk properti ini [175]. Dalam 2-kloro-4-nitrophenylazo (3,176) seri, cincin tetramethylenesulphone meningkatkan luntur panas jauh lebih daripada melakukan konvensional N-fenil kelompok, meskipun kedua perubahan dalam ukuran molekul relatif sederhana. Sebuah substituen 3-carbethoxy di ring pyrazolone menimbulkan luntur panas sekitar satu , Perbedaan kasar setara dengan yang lebih tinggi dibandingkan dengan analog 3-metil point penyisipan cincin N-fenil ke dalam pewarna induk 3-methylpyrazolone.
Dalam 4 - carbomethoxyphenylazo (3,177) struktur, peningkatan sebesar ini bisa dicapai hanya dengan menggunakan-pyrazol 5-imina bukan-pyrazol 5-satu sebagai kopling komponen.

Variasi dalam pola substitusi terminal dialkylamino dari alkylaminoazobenzene khas derivatif memiliki efek lebih besar pada luntur panas daripada harus substituen dalam aril inti komponen diazo dan kopling [138]. tahan luntur ini dapat secara signifikan ditingkatkan dengan menggabungkan kelompok kutub (asetoksi, acetylamino, siano) mampu hidrogen ikatan atau interaksi dipol-dipol dengan segmen polimer. Efek pada luntur panas menggantikan ester asetat oleh sekelompok ester benzoat dalam komponen kopling jelas diilustrasikan dengan membandingkan dua komersial penting zat warna dispersi kuning coklat dari 2,6 - dikloro-4-nitrophenylazo seri (Tabel 3.47).
Pewarna Bapak tinggi dengan berbagai substituen atau kelompok besar hampir selalu menunjukkan lebih tahan luntur untuk sublimasi dari aminoazobenzene sederhana atau aminoanthraquinone analog [182]. Sebuah survei menarik dan komprehensif 2,4,6-phenylazo trisubstituted pewarna membandingkan pengaruh relatif dari semua empat substituen halogeno mungkin dieksplorasi saling sterik banyak tersebut dan menarik elektron-efek dalam komponen diazo (Tabel 3,48). Di semua seri ketiga struktur diwakili (3,179-3,181), tahan luntur panas trisubstituted derivatif meningkat secara konsisten dalam urutan: 2,6-dihalogeno-4-nitro <2,4 - -6-halogeno <2-siano-4-nitro-6-halogeno dinitro. Seperti yang diharapkan, luntur panas meningkat mencolok dengan ukuran atom halogen dan di-phenylazo halogenasi NO2N cyanoethyl-N-hydroxyethylanilines (3,179) panas tahan luntur meningkat dalam urutan: 4-halogeno <2-halogeno <2-halogeno-4-nitro. Panas tahan luntur pada Tabel 3.48, 3,50 dan 3,51 didefinisikan karena suhu perlakuan panas kering di mana owf 2,5% pencelupan pada poliester memberikan rating memuaskan [190].

Proton-donor kelompok (amino, hidroksi) di posisi 2-of 1,4-disubstitusi pewarna antrakinon meningkatkan Tahan luntur panas karena mereka mudah mampu membentuk hidrogen antarmolekul obligasi dengan substrat atau molekul dye lainnya. Kelompok serupa 1,4-posisi yang biasanya membentuk ikatan hidrogen intramolekul dengan kelompok keto dari antrakuinon.
Kelemahan utama dari elektron-sumbangan kelompok dalam posisi β- pewarna antrakuinon, bagaimanapun, adalah efeknya biasanya buruk pada tahan luntur cahaya (bagian 3.3.4).

Tren yang menunjukkan kemampuan substituen kutub dan berbagai nonpolar untuk meningkatkan
api kecil tahan luntur dari 1-amino-4-hidroksiantrakuinon (3,182; X = H) dan 2 nya-hidroksi derivatif (3,183, R = H) yang terungkap dalam Tabel 3,49. Dalam rangkaian amino sekunder derivatif (3,182) kelompok fenil menawarkan sedikit perbaikan atau tidak. Sebuah etil propionat residu atau kelompok p-metoksifenil menghasilkan peningkatan sederhana di tahan luntur tapi lebih kutub gugus seperti tetramethylenesulphone atau kelompok p-acetanilide yang diperlukan untuk mencapai tinggi peringkat. Metilasi dari kelompok 2-hidroksi dalam struktur 3,183 meningkatkan cahaya tahan luntur tetapi tidak tahan luntur untuk sublimasi. Sebuah kelompok fenil atau p-methylthiophenyl menimbulkan kubu agak panas, namun perbaikan ditandai lebih diikuti dengan 6-hidroksi-n-heksil, pchlorophenyl dan kompleks alkoxyalkylsulphamoylphenyl pengelompokan ditunjukkan pada Tabel 3,49.
Dalam serangkaian terkait senyawa antrakuinon 1,2,4-trisubstituted, efektivitas substituen kutub dan berbagai nonpolar untuk memperbaiki pada luntur panas rendah 2-amino-1, 4 - dihydroxyanthraquinone (3,184, R = H) diperiksa (Tabel 3.50). Pendek rantai alkil kelompok (metil, etil) dan bahkan eter pyranylmethyl relatif tidak efektif tetapi hidroksialkil, sikloheksil, benzil dan kelompok morpholinylethyl menunjukkan peningkatan moderat. perbaikan lebih lanjut diberikan oleh fenil, pyridylmethyl dan morpholinylpropyl. Luar biasa yang efektif, bagaimanapun, adalah dodecylphenyl, benzothiazolyl dan fluoromethylphenyl pengelompokan. Pengaruh jumlah dan orientasi substituen Bromo di tahan luntur panas dalam dua sistematis seri turunan multibrominated dari 1,5-diaminoanthrarufin (3,185) dan 1,8-diaminochrysazin (3,186) telah diselidiki secara rinci [191]. Baru-baru ini, p-substitusi dari cincin aril dalam empat rangkaian analog aminoanilino dan anilinonitro telah dipelajari (Tabel 3.51). Hanya perbaikan moderat dalam luntur panas yang diberikan oleh metil,
metoksi atau etoksi substituen. Pengelompokan memasukkan gugus polar lebih lanjut, termasuk
hidroksietil, asetil, carbethoxy dan benzoil, jauh lebih efektif, namun yang tertinggi peringkat ditunjukkan oleh kelompok-kelompok amido, yaitu aminosulphonyl, acetylamino dan benzoylamino.





Baca Artikel lainya:

0 comments:

Posting Komentar