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超分子絡合物對服裝染化反應的影響

來源：印染在線　發布時間：2010年07月15日

在服裝染化反應過程中,纖維分子與染料及催化劑分子之間,易能過分子間力相互締合而形成復雜有序且有特定功能的體系,即超分子絡合物.這種特殊功能的高度復雜的組織整體,一是由金屬離子參與形成的,二是由不同的有機分間相互作用形成的,跨越了金屬配位絡合物的局限.在服裝染化反應中,這種超分子化學領域,其顯著特征是在于特殊形關分子的作用,使這種高度復雜的組織整體,具有較強的化學分子間力,不易受外界條件影響而弱化。超分子絡合物的形成，對服裝染化，特別是蛋白質纖維服裝染化反應過程中的固色和亮度有其重要的作用。緣此，掌握超分子絡合物的形成和性能，科學調整服裝染化反應條件，以利染化終端反應的完成和固化過程及亮度的最佳實現。

一、服裝染化反應中，超分子絡合物的存在形式

（一）、寡分子超分子絡合物服裝染化反應中，纖維分子與染化料分子通過分子識別原理而形成的超分子絡合物，其分子形成以分子識別為基礎，是指一個具有特殊功能的給定受體（主體分子），對底物（客體）的選擇性組合作用并產生某種特定功能的過程，是染化反應超分子絡合物的基本構造規則，是在超分子水平上進行化學信息處理的基礎。服裝染化反應，分子識別過程中相互作用的纖維分子和染化料分子，稱為底物（較小分子）和受體（較大分子）。其識別過程，即為超分子絡合物的形成過程。其過程中引超體系的電學、光學性質及構象的變化，也可能引起化學性質的變化，并意味著化學信息的存儲、傳遞及處理。因此，服裝染化過程中，纖維分子與染化料分子識別在信息的后處理，分子及分子器件制務過程中起重要作用。服裝染化反應中，纖維分子與染化料分子的識別，取決于底、受分子雙方的互補性及預組織。前者決定識別過程中的選擇，扣者決定識別過程中的作用能力。互補性包括空間結構及空間電學特性的相容；空間結構的相容性，由電學特性互補則涉及滿足氫鍵的形成、靜電相互作用（如鹽橋形成）、堆積作用、疏水相互作用等，這要求纖維分

子和染化料分子的作位點及電荷分布能很好匹配。預組織則指纖維分子與染化料分子在識別之前將受體中容納底物的環境組織的愈好，其溶劑化能力愈低，則它們的識別效果愈佳，形成的絡合物也愈穩定。纖維分子結構中空腔內徑恰好與染料分子中的離子大小匹配，二者近乎專屬性結合開形成主客體絡合物。由纖維分子疏水層，阻止了染料分子中的離子自由穿過，但是當染料中的金屬離子與纖維分子形成了外圍具有疏水性的主客體絡合物，使染料中的金屬離子在載體（催化劑）的運載下能夠穿越纖維分子，形成穩定的絡合物。并可通過可控溫度，調節運載傳輸過程中染料分子中的離子濃度，以適應生成穩定絡合物的需要。由于染料分子中的金屬離子和纖維分子環上高電負性雜原子之間以離子偶極相互靜電作用，而形成主客體絡合物。其絡合物的結構，當染料的陽離子直徑和纖維分子空穴大小匹配時，則染料陽離分恰好鑲嵌于空穴之中，形成1：1的主客體絡合物。若染料陽離子與纖維分子空穴相比，大小差別懸殊，則形成2：1或3：2的夾心絡合物；纖維分子與小個染料陽離子則可形成一主二客的主客絡合物。在服裝染化的應中，纖維與染料分子與離子間的“立體匹配”作用是十分重要的。因為，不同的客體對主體的空間結構，均有不同的要求。在服裝染化反應中，如果受體分子的兩端分別具有成絡的亞單元，它們可與分別同底物的相應功能基團絡合。底物功能基團間的距離應同受體兩個亞單元之間的距離相匹配。這亦就是服裝染化反應中，肥體識別底物分子長度過程的距離互補而形成線狀主客體超分子絡合物的過程。染化反應中，染化料的手性雙聯基（S.S）構型宿主分子，分別與質子化外消旋苯基（R）作用時，形成兩種分子存在空間結構的差異，（S）+（S.S）為三點結合，此時客體分子與（S.S）一宿主通過三個N-H鍵的反與大環基上的拉原子成氫鍵，客體的大體積苯環與位壘相距較遠。（R）+（S.S）為四點結合，此時客體

定的一個構象。因此，（S.S）一宿主優先的選擇S一客體。這種手性主客體分子的識別差異性，可拆分外消旋體（S）和（R），利于超分子絡合物的形成。服裝染化反應中，染化料可發生杯芳烴的衍生化，可在杯芳烴的“上沿”或“下沿”進行橋聯衍生化。如果采用CH2·CH2O，鏈段進行橋聯，可得到有機杯芳烴反應基的主體超分子絡合物。

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