物質的紫外可見吸收光譜及應用課件

1、2.5.1紫外-可見吸收光譜的產生及其影響因素 有機化合物的紫外可見吸收光譜，是由分子中價電子的躍遷產生的。價電子由以下 三種：1)形成單健的電子2)形成雙健的電子3)未成健的n電子圖 212 分子中電子的能級和躍遷 電子躍遷的主要類型(1) * (2)n * (3)n * (4) * 圖 212分子中電子的能級和躍遷 (1) *躍遷 吸 收 光 波 長在180nm以下，飽和烴只有C-H健才有這種躍遷，只有在真空紫外區(qū)才能觀察到，無實際應用。圖 212分子中電子的能級和躍遷 (2)n * 躍遷 含 有 未 成 健的雜原子(如S、N、O、Cl、Br、或I等)的飽和烴衍生物都會發(fā)生這種躍遷，吸收峰

2、在150250nm之間，在紫外區(qū)仍觀察不到這類躍遷。也無實際應用。 圖 212分子中電子的能級和躍遷 (3) * 躍遷 躍遷所需的能量比 n* 小，吸收峰在200nm附近，含有-C=C-或-C=C-的不飽和有機物都會發(fā)生這類躍遷。圖 212分子中電子的能級和躍遷 (4)n * 躍遷 這種躍遷所需能量最小，吸收峰一般都在近紫外區(qū)，甚至在可見光區(qū)。連有雜原子的化和物 -C=O、-C=N，可發(fā)生這種躍遷。 圖 212分子中電子的能級和躍遷 (4)n * 躍遷（二） 有機化合物的吸收光譜是建立在n* 或* 躍遷的基礎上的，它們的吸收峰位于200700nm范圍內。溶劑對吸收峰產生的影響 首先，溶液的極性

3、對吸收峰的位置有不同的影響。 在 * 躍遷中，極性的溶液能使激發(fā)態(tài)的能量降低，吸收峰發(fā)生紅移； 在n * 躍遷中，極性溶液與未成健的電子形成穩(wěn)定的氫健，降低了n 軌道的能量，使躍遷需要較多的能量，吸收峰向短波移動（藍移）。 溶劑對吸收峰產生的影響（二） 例如，水和酒精的藍移可達30nm以上。 其次，溶劑還影響吸收峰強度和光譜精細結構。因此，當比較標準物質和未知物質的紫外吸收光譜時，必須采用同一種溶劑。2.5.2 紫外可見吸收光譜的應用 1、定性分析 紫外-可見吸收光譜可用于鑒定有機化合物。在鑒定有機化合物時，通常是在相同的條件下，比較未知物與已知標準物質的紫外光譜圖，若兩者的譜圖相同，則可認為

4、待測樣品與已知物質具有相同的生色團。 定性分析（續(xù)） 但應注意，紫外吸收光譜相同，兩種化合物有時不一定相同，所以在比較max的同時，還要比較它們的值。如果待測物質和標準物質的吸收波長、吸收系數都相同，則可認為兩者時同一物質。2.有機化和物分子結構的推斷 紫外可見吸收光譜也可用于檢出某些官能團。 例如化和物在220800nm范圍內無吸收峰，它可能是脂肪族碳氫化和物；胺、晴、醇、羧酸、氯代烴和氟代烴，不含雙健或環(huán)狀共軛體系，沒有醛、酮或溴、碘等基團。如果在250nm300nm有中等強度的吸收帶并且有一定的 精 細 結 構 ， 則 表 示 有 苯 環(huán) 存 在 。精細結構：精細結構： 如圖為苯在乙醇中

5、的紫外光譜吸收。苯在180nm和204nm處有兩個強吸收帶，分別稱為E1和E2吸收帶，是由苯環(huán)結構中三個乙烯的環(huán)狀共軛體系的躍遷產生的，是芳香族化和物的特征吸收。在230270nm處有較弱的一系列吸收帶，稱為精細結構吸收帶，亦稱為B吸收帶。B吸收帶的精細結構常用來辨認芳香族化和物。 圖213 苯在乙醇中的紫外吸收光譜精細結構：精細結構： 若苯環(huán)上有助色團如-OH、-Cl等取代，由于n * 共軛，使E2 吸收帶向長波移動，并產生精細結構，因此可以從E2和B來確定某些取代基的存在。 圖213 苯在乙醇中的紫外吸收光譜3.純度檢查 如果一化合物在紫外區(qū)沒有吸收峰，而其雜質有較強吸收，就可方便的檢出該化合物中的痕量雜質。例如要鑒定甲醇和乙醇中的雜質苯，可利用苯在256nm處的B吸收帶，而甲醇或乙醇在此波長幾乎沒有吸收。又如四氯化碳中有無二硫化碳雜質，只要觀察在318nm處有無二硫化碳的吸收峰即可。 4.定量測定 紫外分光光度法的定量測定原理及步驟與可見區(qū)分光光度法相同。它的應用廣泛，僅藥物分析來說，利用紫外吸收光譜進行定量分析的例子很多，例如一些國家已將數