聚合物研究方法-紫外光譜

1、根據(jù)量子理論，光（電磁波）的能量等于于紫外根據(jù)量子理論，光（電磁波）的能量等于于紫外光譜的產(chǎn)生（電子躍遷）光譜的產(chǎn)生（電子躍遷） E=hv E=hc/ 普通紫外光的能量為609300 KJ/mol 可見(jiàn)光的能量為300151 KJ/mol紫外光的波長(zhǎng)范圍紫外光的波長(zhǎng)范圍 討論討論 a. 乙醛有兩個(gè)吸收帶，乙醛有兩個(gè)吸收帶， 1max= 190nm ( 1=10000) 2max= 289nm ( 2=12.5) 問(wèn)：這兩個(gè)吸收帶各屬乙醛的什么躍遷？問(wèn)：這兩個(gè)吸收帶各屬乙醛的什么躍遷？ 紫外光譜：分子中電子吸收變化產(chǎn)生紫外光譜：分子中電子吸收變化產(chǎn)生的，與共軛體系的的，與共軛體系的電子躍遷有關(guān)電

2、子躍遷有關(guān)1. *躍遷躍遷飽和烴：C-C鍵為鍵，躍遷能量大，吸收波長(zhǎng)小于150 nm光子，在VUV區(qū)可觀察到， 紫外光譜觀察不到2. n*躍遷躍遷含有非鍵電荷的電子（n電子）雜原子（O，N，S，鹵素）的飽和烴衍生物可發(fā)生此躍遷，吸收波長(zhǎng)150-250 nm區(qū)域，一部分在紫外區(qū)，吸收系數(shù)小，不易觀察例：例：CH4 max= 125nm CH3CH3 max= 135nm例：例：CH3OH max= 183nm （150） CH3CH2OCH2CH3 max= 188nm 3. *躍遷躍遷不飽和烴，共軛烯烴和芳香烴，需能量小，吸收波長(zhǎng)大多在紫外區(qū)（孤立雙鍵的最大吸收波長(zhǎng)小于200 nm），吸收系數(shù)

3、很高 * 躍遷在近紫外區(qū)無(wú)吸收。躍遷在近紫外區(qū)無(wú)吸收。 例：例：CH2=CH2 max= 165nm HCCH max= 173nm 共軛體系的形成使吸收移向長(zhǎng)波方向共軛體系的形成使吸收移向長(zhǎng)波方向165nm217nm電子能級(jí)電子能級(jí) 乙烯乙烯 丁二烯丁二烯4. n*躍遷躍遷分子中孤對(duì)電子和鍵同時(shí)存在，需能量小，吸收波長(zhǎng)大于200 nm，吸收系數(shù)小，一般為10-100210nm290nmE 脂肪醛的脂肪醛的 *和和n *躍遷躍遷 n- *躍遷，躍遷，吸收強(qiáng)度很弱：吸收強(qiáng)度很弱： 104, 測(cè)定靈敏度高測(cè)定靈敏度高 n R吸收帶吸收帶含含-C=O,-N=O，-NO2和和-N=N-有機(jī)物產(chǎn)生的有機(jī)

4、物產(chǎn)生的譜帶，是譜帶，是n*躍遷躍遷形成的吸收帶，形成的吸收帶，很很小，吸收譜帶弱，容易被強(qiáng)吸收帶掩蓋，小，吸收譜帶弱，容易被強(qiáng)吸收帶掩蓋，并且易受極性溶劑的影響發(fā)生偏移。并且易受極性溶劑的影響發(fā)生偏移。2. K吸收帶吸收帶共軛體系可產(chǎn)生這類(lèi)譜帶，是*躍遷躍遷形成的吸收帶，max1000，吸收譜帶強(qiáng)3. B吸收帶吸收帶芳香化合物及雜芳香化合物的特征譜帶，有些化合物可反映出精細(xì)結(jié)構(gòu)，溶劑的極性，酸堿性對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)影響較大4. E吸收帶吸收帶芳香族化合物的特征譜帶之一，吸收強(qiáng)度大，為2000-14000，吸收波長(zhǎng)偏向紫外的低波長(zhǎng)部分，有的在VUV區(qū)可分為E1和E2帶芳香族化合物芳香族化合物三個(gè)吸收帶

5、。三個(gè)吸收帶。 * 吸收帶編號(hào) 吸收帶位置 吸收帶命名 185 200 255 60000 8000 230 E1帶帶 E2帶帶 B帶帶 E1帶，吸收波長(zhǎng)在遠(yuǎn)紫外區(qū)；帶，吸收波長(zhǎng)在遠(yuǎn)紫外區(qū)；E2帶，帶，在近紫外區(qū)邊緣，經(jīng)在近紫外區(qū)邊緣，經(jīng) 助色基的紅移，進(jìn)入近紫外區(qū)。助色基的紅移，進(jìn)入近紫外區(qū)。 B帶帶, 近紫外區(qū)弱吸收近紫外區(qū)弱吸收, 結(jié)構(gòu)精細(xì)結(jié)構(gòu)精細(xì) 芳環(huán)的特征吸收帶。芳環(huán)的特征吸收帶。 例：乙酰苯，在正庚烷的紫外光譜例：乙酰苯，在正庚烷的紫外光譜中，可觀察到中，可觀察到 K（240 nm，10000），）， B（278 nm，=1000），）， R（319 nm，=50），）， 強(qiáng)度依次

6、下降。強(qiáng)度依次下降。R、K、B、E吸收帶的分類(lèi)不僅考慮到各基團(tuán)的躍遷方式，吸收帶的分類(lèi)不僅考慮到各基團(tuán)的躍遷方式，而且還考慮到分子結(jié)構(gòu)中各基團(tuán)相互作用的效應(yīng)而且還考慮到分子結(jié)構(gòu)中各基團(tuán)相互作用的效應(yīng)吸收帶的劃分吸收帶的劃分躍遷類(lèi)型躍遷類(lèi)型吸收帶吸收帶特征特征 max*遠(yuǎn)紫外區(qū)遠(yuǎn)紫外區(qū)遠(yuǎn)紫外區(qū)測(cè)定遠(yuǎn)紫外區(qū)測(cè)定n*端吸收端吸收紫外區(qū)短波長(zhǎng)端至遠(yuǎn)紫外區(qū)的強(qiáng)吸收紫外區(qū)短波長(zhǎng)端至遠(yuǎn)紫外區(qū)的強(qiáng)吸收 *E1芳香環(huán)的雙鍵吸收芳香環(huán)的雙鍵吸收2000K(E2)共軛多烯、共軛多烯、-C=C-C=O-等的吸收等的吸收10,000B芳香環(huán)、芳香雜環(huán)化合物的芳香環(huán)吸芳香環(huán)、芳香雜環(huán)化合物的芳香環(huán)吸收。有的具有精細(xì)結(jié)構(gòu)收。有的具有精細(xì)結(jié)構(gòu)100n *R含含 CO ，NO2等等 n 電子基團(tuán)的吸收電子基團(tuán)的吸收10104 4，表明存在共軛二烯或多烯；，表明存在共軛二烯或多烯； 如在如在250300nm有強(qiáng)度很弱有強(qiáng)度很弱100的的吸收帶，應(yīng)為羰基或亞胺、重氮基存在的吸吸收帶，應(yīng)為羰基或亞胺、重氮基存在的吸收；收； 若化合物的光譜在若化合物的光譜在250300nm區(qū)域內(nèi)呈區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)中等程度的吸收，且有精細(xì)結(jié)構(gòu)，則是芳環(huán)現(xiàn)中等程度的吸收，且有精細(xì)結(jié)構(gòu)，則是芳環(huán)存在的標(biāo)志。這種譜帶隨環(huán)上取代基的增加和存在的標(biāo)志。這種譜帶隨環(huán)上取代基的增加和芳香體系的擴(kuò)大，芳香體系的