活 性 染 料

一、引言

1.1活性染料简介

早在一个多世纪之前，人们就希望制得能够与纤维形成共价键合的染料，从而提高染色织物的耐洗牢度。直到19年，卜内门公司的拉蒂（Rattee）和斯蒂芬(Stephen)在应用中发现含二氯均三嗪基团的染料在碱性条件下可与纤维素上的伯羟基发生共价键合，进而坚牢地染着在纤维上，就此出现了一类能与纤维通过化学反应生成共价键的反应性染料，亦被称为活性染料。活性染料的出现，为染料的发展史揭开了崭新的一页。

活性染料自1956年问世以来，其发展一直处于领先地位。目前世界上纤维素纤维用活性染料的年产量占全部染料年产量的20%以上。 活性染料之所以能迅速发展，是因为具有如下特点：

1、染料可与纤维反应以共价键结合，在一般条件下这种结合键不会离解，所以活性染料在纤维上一经染着，就有很好的染色牢度，尤其是湿处理牢度。此外，染料染着于纤维后，不会像某些还原染料那样发生光脆损。

2、具有优良的匀染性能，而且色泽鲜艳，光亮度好，使用方便，色谱齐全，成本低廉。 3、国内已能大量生产，能充分满足印染行业的需要；其使用范围广，不仅可用于纤维素纤维的染色，还可用于蛋白质纤维的染色以及一些混纺织物染色。 1.2 活性染料的历史

20年始，汽巴公司开始了有关三聚氯氰染料的研究，这种染料的性能优于所有直接染料，其中特别是Chloratine Fast Blue 8G引入注目。它是将一个含有胺基的蓝色染料与带有三聚氯氰环的黄色染料组成为绿色调的内分子组合，即

该染料具有一个未被取代的氯原子，在一定条件下，能与纤维素反应形成共价结合，可是当时未被认识。

1923年，汽巴公司发现了酸性一氯均三嗪染料染于羊毛上，能获得高的湿牢度,从而在1953年发明了Cibalan Brill 型的染料。同时，在1952年，赫斯特公司亦在研究乙烯砜基团的基础上，生产了用于羊毛的活性染料，即Remalan。但是这两类染料，当时并不很成功。 1956年卜内门公司终于生产了第一个棉用商品活性染料，称为普施安(Procion)，即现在的二氯均三嗪染料。

1957年，卜内门公司又开发了一氯均三嗪活性染料，称Procion H。

1958年，赫斯特公司又将乙烯砜基活性染料成功地用于纤维素纤维的染色，称之谓雷玛唑（Remazol）染料。

1959年山德士公司和嘉基公司分别正式生产了另一种活性基团的染料，即三氯嘧啶型。1971年又在这一基础上开发出性能更好的二氟一氯嘧啶型活性染料。 1966年，汽巴公司研制出一种以a－溴代丙烯酰胺的活性染料，它在羊毛染色上具有较好的性能，这为以后在羊毛上采用高牢度的染料奠定了基础。

1972年，卜内门公司又在一氯三嗪型活性染料基础上研制出具有双活性基团的染料，即Procion HE。这类染料在与棉纤维的反应性、固色率等性能方面又有进一步的改进。

1976年，卜内门公司又生产了一类以膦酸基为活性基团的染料，它可以在非碱条件下和纤维素纤维形成共价键结合，特别适合于和分散染料同浴染色或同浆印花，商品名为普施安T。 1980年，日本住友公司在乙烯砜型Sumifix染料基础上又开发出乙烯砜与一氯均三嗪双活性基团的染料。

1984年日本化药公司研制出一种商品名为卡雅赛隆的活性染料，是在均三嗪环的基础上加入菸酸取代基。它可以在高温和中性条件下和纤维素纤维起共价键反应，因而特别适合用于分散/活性染料高温高压一浴染色法的染涤/棉混纺织物。 二、活性染料的结构

活性染料与其它类染料最大的差异在于其分子当中含有能和纤维的某些基团(羟基、氨基)通过化学反应形成共价结合的活性基(亦称反应基)。可用下列通式表示活性染料的结构： S－D－B－Re

式中：S——水溶性基团，如磺酸基； D——染料母体；

B——母体染料与活性基的连接基；

Re——活性基。

总的来说，活性染料应用在纺织纤维上至少应具备下列条件： 高的水溶性，高的储藏稳定性，不易水解；

对纤维有较高的反应性和高的固色率；

染料一纤维间结合键的化学稳定性高，即使用过程中不易断键褪色； 扩散性好，匀染性、透染性良好；

各项染色牢度，如日晒、气候、水洗、摩擦、耐氯漂等牢度均好； 未反应的染料及水解染料染后容易洗去，不沾色； 染色的提升性好，即可染得深浓色；

上述这些条件，与活性基团、染料母体、水溶性基团等均有密切的关系，其中活性基是活性染料的核心，它反映活性染料的主要类别及性能。 2.1活性基团

2.1.1活性基团的选择性

活性染料中对活性基团的选用都有一定的要求。

1、活性基团必须具备能与纤维进行共价结合的能力，即反应性。反应性的高低不仅决 定染料与纤维的反应速率，而且在一定程度上还决定染料在纤维上的固色率。

2、活性基团还与染料的稳定性有关，尤其重要的是储存稳定性。反应性太强，活泼性太高，染料容易水解，无法保存。染料与纤维化学结合后，产生的共价键一般是稳定的，但在一定酸、碱条件下会裂解，即断键，并造成色牢度的降低。活性基团与纤维结合键的稳定性是相关的。

3、活性基团还决定纤维印染加工的性质和条件，例如反应性高的活性染料的染色可以在较低的固色温度下进行，可以在碱性较弱或碱剂浓度较低的条件下进行固色；而反应性低的活性染料则恰恰相反，要在较高的固色温度及较高的pH值下进行染色。反应性低的活性染料，还适用于印花工艺中，因为它可以保持印浆的稳定。

此外，活性基团结构与染料的溶解度、直接性及扩散性等也有一定的关系。所以活性基团在活性染料结构中占有非常重要的地位。 2.1.2活性基团的分类

（一）含活泼卤素原子的氮杂环活性基

1、均三嗪活性基 其结构通式为 D

这是最早出现的一类活性基，由于这类活性基团具有较大的适应性，因而在活性染料中占主要地位，约占活性染料的一半。在这类活性染料中，由于三嗪环C=N双键中氮比碳电负性大，N具有较高的电子云密度成为负电荷中心，而相邻的C成为正电荷中心。同时，由于亲核离去基团X具有吸电子性，而使C的电子云密度进一步减弱。这样就使与杂环上C相邻的X容易被纤维上的给电子基（—NH2，—OH）所取代，从而具有较高的反应活性。 其中最普遍的是二氯均三嗪（Procion MX，国产X型）和一氯均三嗪（Procion H，国产K型）两大类。

X2NHNNX1N

氯代均三嗪上的二个Cl活泼性是不同的。一般来说，二氯均三嗪活性较大，当其中一个Cl被氨基取代后，由于N的给电性，而使剩下的Cl的活泼性降低。因此，二氯均三嗪反应活泼性高，适于低温（25～45℃）染色，可在弱碱性条件下与纤维反应，但容易水解，固色率较低，贮存稳定性差。而一氯均三嗪活泼性降低，不易水解，固色率有所提高，适合于高温（90-95℃）染色与印花。

在二氯均三嗪中用一个甲氧基来取代氯原子，由于甲氧基是供电子基，提高了核碳原子上的电子云，从而使其反应性有所降低。其反应性介于一氯均三嗪与二氯均三嗪之间，具有较好的印浆稳定性，特别适用于短蒸印花工艺。

ClNDNHCNCOCH3CN

在一氯均三嗪的基础上，采用负电性更强的氟来取代氯，这样可使均三嗪核上碳原子电子云密度进一步降低，从而比一氯均三嗪型活性基团更为活泼，如Cibacron F染料。它更适合于中低温染色工艺 (40~60℃)。

FNDNHCN

CNCNHR

2、卤代嘧啶活性基

由于嘧啶环上只有两个电负性大的氮原子，因此四个碳原子的电子云密度较均三嗪的电子云密度稍大，其反应性比均三嗪结构低，这样溶液中的OH—不易进攻，所以比较稳定。例如二氯嘧啶或三氯嘧啶(Drimarene X，Reacton)比一氯均三嗪染料的反应性还低，而稳定性最高，含这种活性基的染料最不易水解，“染料一纤维”键的稳定性亦高，特别适合于高温染色。

在三氯嘧啶基的基础上引入不同的取代基能改变活性基团的反应性，从而改进它的一系列性能。例如在2,4氯的位置上用更活泼的氟来取代，形成二氟一氯嘧啶的活性基(Drimarene R，K)，使它具有中等的反应活泼性，而有较高的固色率，更重要的是它与纤维的结合键有很好的耐酸和耐碱的水解稳定性。 3、喹噁啉活性基

这类活性基与均三嗪一样，氮杂环中和N相连的C电子云密度较低，呈正电性，使相邻的亲核离去基团Cl易被取代而具有活泼性，其中，2,3-二氯喹噁啉由于在苯环上引入了吸电子基酰胺基后，其活泼性进一步提高，反应性介于K型和X型染料之间；在碱溶液中稳定，比K型和X型染料稳定性高；可采用短蒸法与纤维素纤维反应固色。

（二）含硫酸酯的脂链化合物的活性基 1、乙烯砜活性基

结构通式：D－SO2－CH2CH2－OSO2Na

Remazol、Sumifix、国产KN型染料都是一种－羟乙基砜硫酸酯结构的染料，它在微碱介质(pH值=8)中转化成乙烯砜基而具有高的反应性，与纤维形成稳定的共价键结合，故这类染料统称乙烯砜基活性染料。

具有鲜艳的色谱，良好的水溶性，反应活泼性介于二氯均三嗪和一氯均三嗪之间，染色温度

50～70℃。但乙烯砜基团的直接性很低，因此要使染料很好地用于吸尽染色，只好从染料母体结构上去考虑。这种类型的染料更适合用在冷轧堆法、连续染色法及印花工艺中。 2、乙烯砜氨基衍生物

若乙烯砜中引入了酰胺、磺酰胺，以及取代氨基后成为乙烯砜氨基衍生物，削弱了砜基的吸电子性，其活性降低，但变得更为稳定。

β—羟乙基磺酰胺硫酸酯型：D－SO2－NH －CH2CH2－OSO2Na

β—N甲基乙基磺酰胺硫酸酯型：D－N（CH3）－SO2 －CH2CH2－OSO2Na

β—（N甲基-β-磺酰乙胺基）乙基砜：D－SO2－CH2CH2—NH（CH3） －CH2CH2SO3Na β-羟基丙烯酰胺硫酸酯型：D－NHCO—SO2－NH －CH2CH2－OSO2Na （三）α－溴代丙烯酰胺 结构通式：

或

由于这类活性基双键碳原子一端，同时连有吸电子性能较强的卤素原子和桥基，致使C带正电荷，同时卤素原子与桥基中酰胺基或—SO2构成打π共轭体，使反应性增强，而且固色率高，色泽鲜艳；耐晒、湿处理牢度好，耐水解稳定性好；主要用于蛋白质纤维染色。 （四）多活性基

在一个染料大分子中含有两个相同的活性基团或两个不同的活性基团。这样不仅增加了染料与纤维羟基反应的机会，可提高固色率至80％～90％的水平，而且还可发挥两种不同活性基团的长处，由于染料分子的增大，还提高对纤维的亲合力，在高温染色条件下有利于染料的渗透与匀染。

1、 双侧型：分子量较大，分子呈线性结构，直接性较高，常含有较多水溶性基团，常用于

竭染法染色。

2、单侧型：由于大多数呈非线状结构，染料分子的共平面性较差，直接性低，主要适用于印花，如Procion SP、国产的KP型。这种染料固色率很高，水解染料少，后处理比较简单。

3、架桥型：双侧型及架桥型的染料由于呈线状结构，直接性较高，更适用于吸尽染色法，Procion HE型及国产KD、KE型多属于此类。

举例：一氯均三嗪活性基 ＋ 乙烯砜活性基

乙烯砜活性基直接性比较低，再引入一氯均三嗪活性基后有利于提高染料的亲和力，使之适合于浸染染色法。其反应活泼性介于乙烯砜型与一氯均三嗪之间，因而可在50~80℃较广的染色范围内应用，提高染色重现性。并且这种染料兼有两种活性基的特性，如克服均三嗪型染料的“染料－纤维”键耐酸性差的缺点，同时克服乙烯砜型染料耐碱性差的缺点。“染料－纤维”共价键的耐酸、耐碱稳定性较好。这种复合型活性染料的结构多数是属于单侧型，其结构通式为：

（五）膦酸基活性基（ P型）

一般活性染料均是利用活性基团在碱性介质中与纤维素纤维发生反应而结合的，但在与分散染料拼混，应用于涤/棉混纺织物印花或染色时就有问题，因为分散染料遇到碱剂会影响给色量与鲜艳度。为了克服上述缺点，卜内门公司于1976年开发出这种以芳香膦酸为活性基团的染料，其通式为：

这种染料一般可在弱酸性条件下（pH=5.5~6.5）用氰氨或双请按作催化剂，经高温（210~220℃）焙烘脱水，使磷酸基变味磷酸酐，而与纤维反应生成纤维素磷酸酯二固色，释放出的磷酸循环参与反应而全部固着。这类染料与纤维素具有较好的活性，且结合后不水解，适于涤/棉混纺织物一浴法染色，可与分散染料拼混，用于T/C混纺织物的印花和染色。

2.2 染料母体

染料母体是活性染料的发色部分，它赋以活性染料不同的色泽、鲜艳度、牢度、直接性。大多数活性染料的母体结构与酸性染料相似，少数和酸性媒染染料结构相似，但也并不限于酸性染料。

（一）偶氮类

通常浅色（黄、橙、红等）多采用单偶氮染料；蓝色等深色染料采用双偶氮染料；某些暗色品种（紫、棕、灰、黑、褐等）采用单偶氮的金属络合染料。

这些偶氮染料的结构较简单，对纤维直接性较低，因此在染色时未染着的染料和水解下来的染料母体不易沾色，可经水洗去除。 （二）蒽醌类

主要是蓝色品种，其中溴氨酸的衍生物是重要的染料母体，不仅色泽鲜艳，而且染色牢度较好。

（三）酞菁类

大多为翠蓝色染料，色泽十分鲜艳，日晒牢度好，但染料直接性大，难以扩散，水解染料易沾色。

（四）甲臜类

一些深蓝色染料采用甲臜结构，多数与金属络合，具有色调深、色泽鲜艳和染色牢度好的优点。

近年来，出现了一系列新型活性染料母体结构，较重要的为吡啶酮、甲月朁和双氧氮蒽等类型。具有摩尔消光系数高、色光纯正、颜色鲜艳、染色性能和牢度优异等特点。用双氧氮蒽系活性染料代替蒽醌系染料，具有相当好的市场前景。 2.3桥基

桥基是活性染料中染料母体和活性基团之间的连接基团。不同的桥基对活性染料的活性、稳定性都有一定的影响。

最常见的桥基是亚氨基（－NH－），另外还有酰氨基（－CONH－），磺酰氨基（－SO2NH－），烷酰氨基（－NHCO－CH2CH2），－O－,－S－等。－O－，－S－作桥基易水解，染料稳定性较差，所以一般不被采用。 三、活性染料的合成 合成方法：

1、先合成母体染料，然后将活性基直接引入到母体染料中去得到活性染料； 2、先将中间体与活性基缩合，然后合成染料。

在染料合成时常根据活性基与母体染料的亲核能力而决定其合成方法和反应条件。 3.1 均三嗪活性染料的合成

由于三聚氯氰非常活泼，偶氮型金属络合活性染料一般在母体染料金属络合后再引入活性基。

3.1.1染料母体与三聚氯氰直接缩合 大多数蒽醌型活性染料，金属络合偶氮染料以及酞菁染料采用直接把三聚氯氰引入到母体染料中。

如活性艳蓝X-BR和活性艳蓝K-GR

3.1.2中间体先与活性基缩合，再合成染料 大多数偶氮型活性染料，特别是氨基萘酚作偶合组分时，为了避免在氨基邻位发生偶合以致

产生副染料，影响色光，一般先在氨基上引入活性基，然后合成染料。 如活性艳红 K-2BP

活性基链接在重氮组分上的活性染料，重氮组分通常是芳二胺衍生物。其中一个氨基与三聚氯氰进行酰化反应引入活性基，另一个氨基进行重氮化，然后再与偶合组分偶合得到活性染料。如活性嫩黄 K-6G

3.2嘧啶活性染料的合成

对嘧啶型活性染料可采用带有氨基的中料在pH = 4～4.6与2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶缩合，然后合成染料；也可用2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶直接引入带有氨基的母体染料。

3.3喹噁啉型活性染料的合成

由2,3－二氯喹噁啉的酰氯衍生物与染料母体缩合而成。

3.4乙烯砜型活性染料的合成

一般先制成带活性基的中间体，再合成染料。 3.4.1偶氮类乙烯砜活性染料

由于含-羟乙基砜硫酸酯染料的溶解度比相应的乙烯砜染料的溶解度好，乙烯砜型活性染料均是以-羟乙基砜硫酸酯为活性基的，常用β－羟乙砜基苯胺为重氮组分，与偶合组分反应。主要采用对-或间--羟乙基砜硫酸酯苯胺来合成的。 活性艳橙 KN－4R

-羟乙基砜硫酸酯苯胺活性基中料的氨基邻位无羟基，一般采用氧化络合的方法合成偶氮型金属络合活性染料。如活性艳紫 KN－4R

3.4.2蒽醌类乙烯砜活性染料

蒽醌型染料采用-羟乙基砜苯胺先与溴氨酸缩合，引入羟乙基砜基然后在浓硫酸中进行酯化的过程。

3.5含复合（多）活性基的活性染料

3.5.1国产M型活性染料含有均三嗪活性基和-羟乙基砜硫酸酯活性基；这类染料主要采用二氯均三嗪活性染料上的第二个活泼氯原子的反应性，采用对-或间--羟乙基砜硫酸酯苯胺进行缩合而生成染料。

3.5.2三聚氯氰多活性基染料的合成途径主要有： (1)带有氨基的K型活性染料与二氯均三嗪衍生物缩合

(2)在带有氨基的染料母体上通过二胺链接基交替地引入三聚氯氰

(3)通过二胺衍生物将二个K型活性染料链接在一起

四、活性染料与纤维的固色机理 4.1纤维素纤维的固色机理

4.1.1纤维素纤维的离子化

纤维素纤维在一般中性介质中是不活泼的，它与活性染料及其他染料之间关系一样，只是一种吸附关系，不可能产生牢固的化学结合，只有当纤维素纤维在碱性介质中时，才能发生共价结合。这是因为纤维素纤维在此时形成了纤维负离子，而其离子化浓度随着pH值的增加而增加。

4.1.2染料与纤维的反应历程及染料－纤维共价键

4.1.2.1亲核取代反应

卤代均三嗪型及嘧啶型活性染料与纤维的反应均可用这种机理来解释。由于活性基团的芳香杂环上氮原子的电负性较碳原子为强，因此使杂环上各个碳原子电子云密度较低而呈现部分正电荷。它的正电性不仅与杂环本身性质有关，而且还受环上取代基的影响。

由于与碳连接的氯原子电负性也很强，电子诱导的结果使碳原子呈现更强的正电性，易受到亲核试剂的攻击，发生亲核取代反应。

固色时，纤维素纤维在碱性介质中的离子化，生成纤维素负离子（亲核试剂），它能与活性染料的活性基团发生亲核取代反应：

碱液中的OH— 离子也是一种亲核试剂，同样可以与活性染料发生亲核取代反应，成为水解染料。

4.1.2.2亲核加成反应

另一种类型的活性染料具有碳碳双键活性基。这种双键一般在染色过程中形成，可以和亲核试剂发生亲核加成反应。

式中Z为吸电子的连接基，X为－OSO3Na等离去基团，Y为亲核试剂。

活性基的反应性主要取决于吸电子的连接基，也和离去基性质有关。反应分两步进行，先发生消除反应形成碳碳双键，然后发生亲核加成反应。

商品乙烯砜型活性染料的结构是-羟乙基砜硫酸酯，在中性介质中具有较好的水溶性和化学稳定性。染色时，染料在碱作用下生成含活泼双键的乙烯砜基，由于－SO2为吸电子基，电子诱导效应的结果使-碳原子呈现更强的正电性，遂能与纤维素负离子发生加成反应，生成醚键，H＋离子由水中供给，其反应过程如下：

4.1.3影响活性染料与纤维素纤维反应速率的因素 1、染料结构的影响

①杂原子数目

卤代氮杂环活性基的反应性能和杂环的π电子云密度分布有关,根据计算常见氮杂环的π电子云密度分布如下：

氮原子的电负性越强,和氮原子相邻的碳原子电子云密度也越低。杂环中氮原子数目越多，碳原子电子云密度就越低。在上述各杂环当中，以均三嗪环中碳原子的电子云密度最低。嘧啶环中两个氮原子中间的碳原子的电子云密度也较低。碳原子电子云密度越低，活性基的反应性就越强。亲核取代的位置主要发生在电子云密度最低的碳原子上。 ②杂环上取代基的性质、数目

在杂环上引入吸电子基将降低杂环碳原子的电子云密度，增强活性基的反应性；吸电子数目越多反应性越强；相反，引入供电子基，则反应性降低。

吸电子性：－F ＞ －Cl ＞ －OR ＞ －NHR ③取代基的位置

例如在2, 3-二氯喹噁啉活性基的6位上引入吸电子基后，可大大提高2位碳原子的反应性，而对3位上碳原子的反应性影响较小。根据计算在6位上引入吸电子羰基后喹噁啉环上的π电子云密度分布如下：

④离去基

亲核取代反应中的离去基也是取代基，它不仅可通过改变杂环上碳原子的电子云密度影响染料的反应性，其本身的离去倾向也直接和反应速率有关，离去倾向越大，取代反应速率越快。 一般来说，离去基的电负性越强，越容易获得电子成阴离子离去。卤素原子既是吸电子基，又是离去倾向较强基团，故氟、氯原子是最常见的离去基。氟原子的离去倾向虽然比氯小，但吸电子能力强，降低活性基杂环电子云密度比氯原子大得多，故杂环具有氟原子的反应性比氯原子的活泼得多。 2、染色条件的影响

a)据测定，温度每增加10℃，反应速率RF要提高2～3倍。但需要指出的是，升高温度同样可以增加染料水解反应的速率，且对其影响更为显著。

b)反应速率RF与pH值的关系，按照纤维离子化浓度来计算，每增加1个pH值，反应速率增加l0倍。

4.2蛋白质纤维的固色机理

蛋白质纤维结构中有较多的亲核基团，如氨基、羟基、巯基(－SH)，均可与活性染料形成共价键结合，其中氨基的比例最高，所以主要的反应是以氨基为主。和纤维素纤维染色一样，活性染料染羊毛、蚕丝和聚酰胺纤维也包含吸附、扩散和固色的过程。

4.2.1亲核取代反应的染料

有的均三嗪型和嘧啶型活性染料可以与羊毛形成共价键结合。二氟一氯嘧啶型活性染料(如Drimalan F，Verofix)与羊毛的亲核取代反应如下：

4.2.2亲核加成反应的染料

乙烯砜类活性染料亦可与羊毛形成共价键结合，它与羊毛的结合是一种亲核加成反应。 例如赫斯特公司生产的Hostalan染料是乙烯砜和N-甲基牛磺酸钠的加成物，当温度升到80℃以上，pH值为5~6时，逐渐形成活泼的乙烯砜基而与羊毛纤维发生加成反应：

4.2.3亲核加成与亲核取代两种反应的染料

Lanasol毛用活性染料含有-溴代丙烯酰胺的活性基团，反应机理如下：

可见Lanasol染料实质上也是一个含双活性官能团的染料，反应速率高，水解速率低，所以具有较高的固色率，在羊毛上为90％以上，在丝绸上为85％左右。 五、活性染料与纤维共价键的稳定性

“染料－纤维”共价键在一定条件下会发生断裂，造成染色牢度降低。

“染料－纤维”共价键的水解反应属于亲核取代反应；其稳定性与活性基结构、酸碱等外界因素有关，还与活性基C原子的正电性有关；活性基C原子的正电性强，“染料－纤维”共价键的稳定性差。

以均三嗪类活性染料为例

二氯均三嗪类活性染料和纤维素的反应，随反应条件不同，可生成以下三种结构的产物，如下所示：

在碱性介质中，氢氧根离子对纤维素分子的取代是SN2反应，难易与C－O键上碳原子的电子云密度有关。以（Ⅱ）式结构最稳定，（Ⅲ）式结构次之，（Ⅰ）式结构最不稳定。 在酸性介质中，染料与纤维素间的共价键也以（Ⅱ）式结构最为稳定，但（Ⅲ）式结构最不稳定。这与（Ⅲ）式结构异构体均三嗪环上羰基的吸电子性有关。

以乙烯砜类活性染料为例 和纤维素反应生成醚键结合。这种醚键的酸水解比纤维素的酸水解稳定。但在碱性介质中却可以发生和成键相反的过程，使纤维素和染料间共价键断裂。 乙烯砜型耐酸稳定性好，而均三嗪型耐碱稳定性好。 六、活性染料的发展

纤维素用活性染料在使用中还存在着一些问题： 染色时为了得到高的染料吸尽率，需要耗用大量食盐或硫酸钠等电解质，这样染色后的废水成为有色含盐污水，盐浓度高。近年来为解决这个问题一般从提高纤维素纤维对染料的吸尽率和反应固着率两方面进行研究。

活性染料耐氯漂和日晒牢度一般来说不及还原染料，蒽醌结构的蓝色品种有烟气褪色现象，某些染料耐酸、耐碱稳定性较差，有些染料耐氯漂牢度较差，有的还会和纤维素纤维发生不同程度的共价键断裂，并且在染色过程中染料会发生水解而失去和纤维反应的能力，降低染料的利用率。

活性染料如今是最有发展潜力的染料之一。为了适应生态友好的印染工艺及设备要求并使之符合Eco-Tex Standard 100 要求，发展的重点是：

低用盐量、高溶解度、高固色率的染色型活性染料，主要是双活性基活性染料和阳离子活性染料。

活性染料的新型杂环母体结构，以提高染料的鲜艳度。

活性染料的商品化加工技术，提高染料的应用性能，丰富染料的商品剂型，扩大染料的应用范围。

代替媒介染料的低成本毛用活性染料和适应数码喷墨印花或染色的活性染料。

适用多组分混纺面料短流程染色的活性染料，如活性分散染料、活性阳离子染料等。