第四節 偶氮化合物的表示與性質
一、偶氮化合物的表示方法
不論采用哪種合成方法合成的偶氮染料都可以表示為：重氮組分→偶合組分。表明染料的合成途徑和結構。例如，從苯胺合成2-萘酚的反應如下所示：
多數偶氮染料常在箭頭上標出[1]、[2]等表示偶合反應的次序，例如：
上式表示對硝基苯胺的重氮鹽先在弱酸性條件下與H酸進行第一次偶合，生成如下結構的單偶氮染料；苯胺的重氮鹽再在堿性條件下與單偶氮染料進行第二次偶合，最終生成如下結構的雙偶氮染料。
偶氮染料的品種繁多，應用極為廣泛。幾乎包含除了還原染料和硫化染料以外的所有其他應用類型的染料。要掌握偶氮染料的應用，就必須了解偶氮染料的結構與性質。
二、偶氮化合物的性質
1.互變異構
（1）順式和反式之間的互變異構。有的偶氮染料存在順式和反式兩種異構體，光照情況下通常以順式形式存在，處于暗處就變成了反式。偶氮苯的順反異構體如下：
順反異構體的最大吸收波長和最大摩爾吸光系數不同，因此，顏色也不同。染料的光致色變現象就是由于順式和反式的互變異構現象造成的。
（2）偶氮式和腙式之間的互變異構。羥基或氨基中的氫轉移到偶氮基中的氮原子上，引起共軛體系重排，使偶氮式轉變為腙式?？梢员硎救缦拢?/p>
可見，偶氮式和腙式的最大吸收波長和最大摩爾吸光系數不同，因此顏色不同。
許多指示劑在不同PH介質中呈現不同的顏色可以用這種偶氮式和腙式之間的互變異構現象來解釋。例如，甲基橙指示劑和剛果紅指示劑的變色現象可以表示如下：
甲基橙指示劑：
剛果紅指示劑：
另外，有的偶氮染料含有伯氨基，不能進行重氮化，也是由于這種現象造成的。
2.偶氮染料的酸堿穩定性
偶氮染料中的羥基在堿性的條件下會變成氧負離子；偶氮染料中的氨基在酸性條件下會變成氨基正離子；偶氮染料中的酯基、酰氨基以及氰基等在一定的PH條件下會發生水解。由于染料分子中取代基的變化，不同的取代基極性不同，染料的顏色也不同。為了避免在印染加工過程中發生染料顏色的變化，一般酸性染料的分子中不含有獨立的氨基；一般纖維素纖維染色用的染料分子中不含有獨立的羥基。
3.溶解性
含有磺酸基或羧基等水溶性基團的偶氮染料溶于水，例如直接染料、酸性染料、活性染料等；不含有磺酸基或羧基，但分子中的四價銨鹽正離子與小分子的鹽酸根等能形成分子內鹽的偶氮染料也溶于水，例如陽離子染料；不含有上述兩種基團的偶氮染料，都不溶于水，例如不溶性偶氮染料以及分散染料等。
4.對氧化劑和還原劑的穩定性
偶氮染料在還原劑作用下，可以直接被還原成氨基而褪色。反應可以表示如下：
Ar—N=N—Arˊ→Ar—NH2+Arˊ—NH2
常用的還原劑主要有堿性保險粉、酸性二氯化錫等。
印花工藝中常利用這一性質進行拔染或拔白印花以及防染或防白印花。
偶氮染料在氧化劑的作用下會發生分解而褪色。常用的氧化劑主要有酸性重鉻酸鉀、堿性次氯酸鈉等。
練習題
