蒽醌染料是分子中具有蒽醌结构的染料、以蒽醌为原料合成的各类蒽醌衍生物染料以及以蒽醌衍生物合成的各类稠环酮染料的总称。蒽醌的结构式是指在C9、C10位置有羰基的蒽类化合物，属于稠环有机化合物，又称9，10-蒽酮、9，10-蒽醌。1835年，洛朗首次用硝酸氧化蒽制备蒽醌。蒽醌衍生物是有色的，广泛存在于自然界中，天然产物中的蒽醌类化合物大多含有羟基，羟基常以游离态或与糖结合形成糖苷的状态存在。例如，植物染料茜素含有半黄素和羟基茜素，就是蒽醌类化合物。
从理论上来说，蒽醌可能有10种异构体，但目前只制备出来比较稳定的只有1,2-蒽酯、1,4-蒽醌和9,10-蒽醌，通常称为9,10-蒽醌。由于蒽醌的还原性特殊，因此在连二亚硫酸钠碱性溶液中可还原为9,10-二羟基蒽醌钠盐。蒽醌类染料一般具有良好的耐光牢度和耐洗牢度，在合成染料领域占有非常重要的地位。分散染料按化学结构可分为三大类：蒽醌类、偶氮类和杂环类。蒽醌也是各种染料的重要中间体，尤其是蓝色染料的中间体。我们应该更加明确：蓝色染料的价格一般高于红色、黄色等，而亮蓝色染料一般来源于蒽醌衍生物。它主要用于价格高、附加值高的中高档织物的染色和印花，蒽醌染料价格普遍较高，与其他几种染料相比涨幅较大。
蒽醌类染料因其色泽鲜艳、固色率高、色牢度好而成为重要的染料，但蒽醌染料大多为芳香族化合物，具有稳定的共轭结构，结构复杂，不易降解，具有潜在的毒性。由于染料的特殊性质，染料产生的废水不仅有机组分含量高，不易被氧化，生化性能差，化学需氧量高，而且色度高，成分复杂，毒性大。介质阻挡放电等离子体是一种常压低温下的非平衡等离子体。由于它可以在大气压下或略高于大气压下生产，所以不需要真空设备，在常温下就可以获得化学反应所需的活性颗粒。近年来，环境学家将声、电等物理化学过程应用于废水和废气的处理。
蒽醌染料的发展史
19世纪，人们发现古代使用的天然染料茜素是羟基蒽醌的化合物，后来合成了许多茜素衍生物，并与铬盐、铝盐等多种金属盐络合制成媒染剂染料。蒽醌的简单衍生物包括蒽醌氨基化合物、蒽醌卤素化合物等。蒽醌与甘油在锌和浓硫酸中反应得到苯-肝硬化酮及其衍生物，缩合反应可制得分子量大、色泽鲜艳、牢度高的各种还原染料。它是以蒽醌为原料，通过含有氨基、羟基和卤素的磺酸化合物，来制得多种高级酸性染料和活性染料。近年来，由于合成纤维的迅速发展，许多用于合成纤维尤其是聚酯纤维的光亮和广泛应用的分散染料都是由含有亲水性取代基的蒽醌类化合物所制成的。
蒽醌的生产工艺
蒽醌常见的生产工艺有如下四种：
1、蒽气相催化氧化法
蒽氧化法是以精蒽为原料，以空气作氧化剂，五氧化二钒为催化剂，进行气相催化氧化，反应器有固定床和硫化床两种类型。
2、苯酐法
以苯酐、苯为原料，以三氯化铝为催化剂，进行付-克（Friedel-Crafts）反应，然后用浓硫酸脱水生成蒽醌。苯酐法又分为溶剂法、球磨法和气相缩合法。中国大多采用溶剂法，即以过量的苯为溶剂。此法原料易得，可以从石油做起，具有反应温度低、设备简单、副反应少等优点。缺点是污染严重，三氯化铝废酸水不易处理，而且生产成本高。中国合成蒽醌均采用苯酐法。原料消耗定额：苯酐768kg/t、纯苯700kg/t、硫酸（98%）1364kg/t、三氯化铝1554kg/t、发烟硫酸1000kg/t。
3、萘醌法
以萘醌和丁二烯为原料，以氯化亚铜为催化剂，进行缩合反应、脱氢后得蒽醌。由于石油化工的飞速发展，提供了此法所用的大量原料丁二烯和萘醌。该法具有消耗低、三废少等优点，在日本和美国萘醌法已达到相当规模，有发展前途。日本川崎公司使用此法生产。
4、苯乙烯法
由苯乙烯先进行二聚反应，然后氧化成邻苯酰基苯甲酸，再环合成蒽醌。该方法的优点是原料易得，没有苯酐法的铝盐废水引起的公害问题，产品成本较低。但反应条件较苛刻，技术复杂，设备要求高，是德国BASF研究的工艺。此外，日本三井化学公司获得了以甲苯为原料制备蒽醌的专利。
蒽醌染料优缺点
蒽醌分散染料、酸性染料、还原染料、活性染料等，已发展成为色谱齐全、性能良好的染料类别。目前，蒽醌染料有400多个品种，在合成染料领域占有重要地位。蒽醌分散染料是具有蒽醌结构的分散染料，大部分是蒽醌核内α-位的氨基或羟基。蒽醌染料不溶于水，吸光系数约为10000～25000，是偶氮染料的1/2～1/3，对纤维的染色力从根本上比偶氮染料差。下面上海精颜化工为您简单介绍一下蒽醌类分散染料的优缺点。
优点：
在高浓度染色的藏青色和黑色范围内，蒽醌染料很少使用。蒽醌类分散染料颜色鲜艳，多用于红色、黄色或蓝色染色。从蒽醌类分散染料的颜色结构来看，染色不受水解还原作用的影响，因此日晒牢度好，化学稳定性好，使用方便，在分散染料中仍占有非常重要的地位，约占分散染料的20%。染色时十分方便，不需要再添加再额外添加分散剂，木质素磺酸和β-萘磺酸的福尔马林缩合物可作为分散剂，在水中易分散，给被着色物进行染色处理。
缺点：
蒽醌分散染料有一个缺点，这是其他染料所没有的，它会与大气中的氮氧化物和硫氧化物发生反应，即气体褪色现象。这种现象与α-氨基的碱度有关，为了克服这一缺点，可以用芳基氨代替烷基氨，并引入了卤原子、氰基、硝基等亲电基团。
文章来源： 小晓 ，染整百科
