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分散染料目前已成为合成染料发展最快的种类之一，而偶氮类分散染料因其色谱齐全、成本低等优点引起广泛的关注和大量的研究。将杂环化合物引入到偶氮染料分子结构中极大的促进了杂环芳香胺工业的发展。本论文围绕芳杂环偶氮分散染料的合成、单晶结构、偶氮腙式互变异构、酸碱和溶剂致变色等性质进行了以下研究: 分散蓝148作为三原色中的蓝色标准色，广泛应用于醋酸纤维的染色中。使用溶剂辅助晶型变换的方法获得分散蓝148的终极晶型，与文献报道的其它三种晶型相比，其熔点更高(117～119℃)，稳定性更强。同时对其进行了紫外可见波谱、核磁共振波谱表征，利用紫外可见光谱实时在线测试，测定了分散蓝148的酸碱稳定性，表明分散蓝148的质子化会改变染料颜色。利用溶剂挥发法得到了分散蓝148单晶结构，发现它是第一个具有苯并异噻唑基染料的晶体结构。 分别研究了以3-氨基-5-硝基-2，1-苯并异噻唑和2-氨基-6-硝基苯并噻唑这对同分异构体为重氮组分的偶氮染料的单晶结构、紫外可见光谱、溶剂致变色和可逆的酸碱变色行为、中性和酸性条件下的核磁共振波谱性质以及密度泛函理论计算。通过比较两对同分异构染料的热稳定性、异构化反应的能量、偶极矩和HOMO-LUMO带隙差，发现含苯并噻唑的杂环染料具有较高的热稳定性，较明显的溶剂致变色效应。 合成了2-氨基-6-甲基苯并噻唑偶氮吡唑啉酮分散染料，通过溶剂挥发法得到其晶体结构，结构分析表明其平面性良好，常规条件下，固态的苯并噻唑/吡唑啉酮是腙式构型。在丙酮和氨水条件下生成了苯并噻唑/吡唑啉酮去质子型阴离子染料和4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶酮阳离子新型有机离子对化合物，离子对化合物中的染料分子以偶氮构型存在，说明通过形成离子对化合物的方法可以使苯并噻唑/吡唑啉酮染料发生偶氮腙式互变异构。 以2，3-二甲基苯胺为重氮组分分别与N-甲基-3-氰基-4-甲基-6-羟基-2-吡啶酮和N-乙基-3-氰基-4-甲基-6-羟基-2-吡啶酮反应，得到两种分散染料，同时将这两种染料溶于同一溶剂中，利用溶剂共结晶法得到了新的共晶染料。对这三个染料进行了单晶结构和波谱表征，发现利用X射线粉末衍射、核磁共振波谱、电喷雾质谱和热重分析手段可以区分单一染料和共晶染料。而且实验发现共晶染料表现出更好的着色效果。 通过比较8个含有4-硝基-4-氨基偶氮苯骨架偶氮分散染料体系的单晶结构、紫外可见波谱、溶剂致变色效应并结合密度泛函理论计算，研究了它们的构效关系。X射线单晶衍射数据分析表明，氨基偶氮苯染料分子的2，6位同时含有两个氯原子或含有两个溴原子取代基时，由于取代基的位阻效应使得染料分子的平面结构扭曲，二面角较大。相反，其它染料分子中只含一个氯（溴）原子或不含氯（溴）原子时分子结构几乎共平面。通过将8个化合物的二面角与紫外可见最大吸收波长联系起来建立数学关系图可以发现不同取代基团会导致染料的紫外可见吸收波谱行为不同。