光对染料颜色的影响

10.5.4　光对染料颜色的影响

1.光致变色性

有些染料如偶氮染料、硫靛类染料、菁系染料、对称苯乙烯类染料等，能以两种几何异构体(顺式及反式)存在，一般说来，常温时以反式结构形式存在。若其顺式结构有可能生成时，则稳定的反式化合物可以在光的照射下吸收能量，逐渐转变成顺式化合物，这时吸收光谱也就发生改变。当将光源移去后，不稳定的顺式化合物又能自动地转变为稳定的反式化合物，颜色也随之恢复到原来反式结构的颜色。这种见光变色，但又能恢复的现象称为光致变色性。

对同一类染料来说，是否具有光致变色性，与其化学结构有密切的关系。例如靛青及其许多衍生物只能有反式存在，即反式结构不可转变为顺式结构，因此没有光致变色性。这是因为反式靛青上的＞NH基团会与＞C=O基团生成分子内氢键的缘故。如下式所示。

但若将靛青中的两个＞NH基换成两个—S—基，成为硫靛及其衍生物时，便失去了在分子内生成氢键的条件和能力，因而反式和顺式能相互转变。

一般说来，对同一染料，不论是顺式、反式，还是不同比例的顺反混合物，在它们的吸收光谱曲线上(如图10-5)，都交于同一点，我们将此点叫做“等吸收点”。“等吸收点”是具有光致变色性质的染料的特征，不同的物质，其“等吸收点”不同。

图10-5　硫靛的吸收光谱曲线

硫靛红是一种还原颜料，其结构式与硫靛非常相似，它是由还原染料氧化后制成的不溶性颜料。硫靛桃红就是一种各项牢度极好的高级颜料，它耐光、耐热、耐各种溶剂，适于制造印刷油墨。但制造较为困难，因此成本较高。

2.光源的组成

光源中光线成分不同，颜料可能显示出不尽完全相同的颜色，例如孔雀绿分子中，可存在两个共轭体系(见虚线框中)。

(Ⅰ)中的共轭体系与N，N'－四甲基对，对'－二氨基苯甲醇在酸性溶液中的结构是一致的，显蓝色。(Ⅱ)式中的共轭体系与氯化品橙亚胺的结构相似，显黄色。因此如用波长在600nm以上(625nm)的光源照射孔雀绿，为蓝色；如用波长在500nm以下的光源(425nm)照射时，孔雀绿为黄色；如用白光照射时，孔雀绿则为蓝色与黄色的混合色。