紫外吸收光譜法

Chapter2UltravioletAbsorptionSpectrometry第二章

紫外吸收光譜法1本章要點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容：

1.紫外吸收光譜的基本原理2.影響紫外吸收光譜的主要因素3.有機(jī)化合物的紫外吸收光譜4.紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)簡(jiǎn)介5.紫外吸收光譜的應(yīng)用

2基本要求：

掌握分子中電子能級(jí)和電子躍遷的規(guī)律、光譜特征及其主要影響因素；熟悉各類(lèi)有機(jī)化合物的紫外吸收光譜特征和紫外分光光度計(jì)的使用；了解紫外吸收光譜在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用情況。教學(xué)重點(diǎn)：

分子結(jié)構(gòu)變化及不同取代基對(duì)吸收光譜的影響。3第一節(jié)紫外吸收光譜法基本原理

一、分子吸收光譜的產(chǎn)生電子能級(jí)振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)BA

在分子中，除了電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)外，還有核間相對(duì)位移引起的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。這三種運(yùn)動(dòng)能量都是量子化的，并對(duì)應(yīng)有一定能級(jí)。分子的能級(jí)示意圖4

若用△E電子、△E振動(dòng)、△E轉(zhuǎn)動(dòng)分別表示電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差，即有△E電子△E振動(dòng)△E轉(zhuǎn)動(dòng)

。處在同一電子能級(jí)的分子，可能因其振動(dòng)能量不同，而處在不同的振動(dòng)能級(jí)上；當(dāng)分子處在同一電子能級(jí)和同一振動(dòng)能級(jí)時(shí)，它的能量還會(huì)因轉(zhuǎn)動(dòng)能量不同，而處在不同的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)上。所以分子的總能量可以認(rèn)為是這三種能量的總和：E分子

=E電子

+E振動(dòng)

+E轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)用頻率為ν的電磁波照射分子，而該分子的較高能級(jí)與較低能級(jí)之差△E恰好等于該電磁波的能量hν時(shí)，即有△E=hν（h為普朗克常數(shù)）5此時(shí)，在微觀上出現(xiàn)分子由較低的能級(jí)躍遷到較高的能級(jí)；在宏觀上則透射光的強(qiáng)度變小。若用一連續(xù)輻射電磁波照射分子，將照射前后光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并記錄下來(lái)，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以電信號(hào)（吸光度A）為縱坐標(biāo)，就可以得到一張光強(qiáng)度變化對(duì)波長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖——分子吸收光譜圖。6

紫外吸收光譜是由分子中價(jià)電子能級(jí)躍遷所產(chǎn)生，由于振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷能量遠(yuǎn)低于電子能級(jí)的能差，因此，當(dāng)電子能級(jí)改變時(shí)，振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)不可避免地發(fā)生變化，即電子能譜不僅包括電子躍遷產(chǎn)生的譜線，也包括振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的譜線。儀器的分辨率不高時(shí)，各種譜線密集在一起，往往只看到一個(gè)較寬的吸收帶。

這就是紫外吸收光譜由吸收線變寬成為吸收帶的原因。7紫外光區(qū)的劃分：紫外光的波長(zhǎng)范圍是4～400nm，其中4～200nm為遠(yuǎn)紫外區(qū)，在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)，空氣中的N2、O2、CO2、水蒸氣等都有吸收，給樣品的測(cè)定帶來(lái)干擾，因此，只有在真空中進(jìn)行研究，故又稱(chēng)真空紫外區(qū);而200～400nm為近紫外區(qū)，400～800nm為可見(jiàn)光區(qū)。常見(jiàn)的分光光度計(jì)一般包括紫外和可見(jiàn)兩部分，波長(zhǎng)范圍為200～800nm，稱(chēng)紫外－可見(jiàn)分光光度計(jì)。價(jià)電子的種類(lèi)：

有機(jī)分子主要有三種價(jià)電子：形成單鍵的σ電子、形成雙鍵的π電子和未成鍵的孤對(duì)n電子。8電子躍遷的類(lèi)型：

基態(tài)時(shí)，σ電子和π電子分別處于其成鍵軌道中，n電子處于非鍵軌道中。當(dāng)電子吸收適當(dāng)?shù)哪芰繒r(shí)，電子可以發(fā)生由成鍵到反鍵軌道上的躍遷。因此，可能的躍遷類(lèi)型主要為σσ*、ππ*、nσ*、n*等。

1.σσ*躍遷：在有機(jī)化合物分子中，飽和的

C–C、C–H等單鍵都是由H原子的S電子或C原子的

sp雜化所構(gòu)成的σ鍵，其上的電子可產(chǎn)生這類(lèi)型躍遷。

常見(jiàn)于飽和烴類(lèi)化合物。例如乙烷max=135nm由于此種躍遷需要的能量較高，故一般發(fā)生在真空紫外光區(qū)。它們常用作紫外吸收光譜的溶劑。92.ππ*躍遷：不飽和烴類(lèi)化合物及芳香族化合物除含有σ電子外，還含有π電子，由于π電子易受激發(fā)，發(fā)生ππ*躍遷需要的能量低于σσ*躍遷，吸收峰一般接近于近紫外光區(qū)，在170~200nm范圍內(nèi)，其特征是摩爾吸光系數(shù)大，一般εmax≥104為強(qiáng)吸收帶。如乙烯、丙烯等化合物。當(dāng)烯烴上有取代基或烯鍵與雙鍵產(chǎn)生共軛時(shí)，其此類(lèi)躍遷的波長(zhǎng)將移到近紫外區(qū)。例如丁二烯max=217nm。而芳香族化合物的ππ*躍遷將出現(xiàn)三個(gè)特征吸收帶（E、K、B）。103.nσ*躍遷：當(dāng)分子中含有O、N、X等原子基團(tuán)時(shí)會(huì)產(chǎn)生此種躍遷，其吸收光譜落于遠(yuǎn)紫外光區(qū)或近紫外光區(qū)，如CH3OH和CH3NH2的nσ*躍遷光譜分別為183nm和213nm。4.nπ*躍遷：這類(lèi)躍遷發(fā)生在近紫外光區(qū)。它是簡(jiǎn)單的生色團(tuán)如羰基、硝基等中的孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷。其特點(diǎn)是躍遷所需能量較低，產(chǎn)生的吸收波長(zhǎng)最長(zhǎng)，但其譜帶強(qiáng)度弱，摩爾吸光系數(shù)小。如丙酮中羰基的nπ*吸收波長(zhǎng)為280nm。各種躍遷形式所需能量的大小為：

σ

σ*>n

σ*≥π

π*>nπ*

11Ess*pp*n各種電子躍遷能量示意圖

電子躍遷所處的波長(zhǎng)范圍遠(yuǎn)紫外區(qū)近紫外區(qū)可見(jiàn)光區(qū)200400（λ/nm）σσ*ππ*nσ*n*12二、紫外吸收光譜的表示法和常用術(shù)語(yǔ)紫外吸收帶的強(qiáng)度紫外光譜中吸收帶的強(qiáng)度標(biāo)志著相應(yīng)能級(jí)躍遷的幾率，遵從Laber-Beer定律A=lgI0/I=lg1/T=εcl

紫外光譜中吸收帶的強(qiáng)度可用A、ε或lgε表示，也可用T

表示。前者隨著數(shù)值的增大，吸收強(qiáng)度增大，后者則恰恰相反。

13紫外光譜的表示方法

圖示法：A~λ、ε~λ或

lgε~λ；

數(shù)據(jù)表示法：常用λmax、εmax或lgεmax值表示。如：巴豆醛（CH3CH=CH-CHO）

λ1218nm(lgε4.26)、λ2320nm(lgε1.48)

紫外光譜圖提供了兩個(gè)重要的數(shù)據(jù)：吸收峰的位置和吸收光譜的吸收強(qiáng)度。在大多數(shù)的文獻(xiàn)報(bào)道中，通常不繪制出紫外光譜圖，只是報(bào)道化合物的最大吸收峰的波長(zhǎng)λmax及與之相對(duì)應(yīng)的摩爾消光系數(shù)ε。如：CH3I：λmax258nm（lgε2.55）。

14對(duì)于測(cè)定物質(zhì)組成不確定時(shí)，可用百分吸光系數(shù)A1%1cm（或E1%1cm）表示。如：A1%1cm237=0.625表示樣品濃度為1%（W/V）時(shí)，通過(guò)1cm樣品池在波長(zhǎng)237nm

處測(cè)得的吸光度值為0.625。一般情況，強(qiáng)吸收帶

lgε>3.5

中等強(qiáng)度吸收帶

lgε2.5~3.5

弱吸收帶

lgε1~2.515常用術(shù)語(yǔ)1.發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)有機(jī)分子中能引起π

π*或nπ*電子躍遷的基團(tuán)被稱(chēng)為發(fā)色團(tuán)；與發(fā)色團(tuán)或飽和烴相連能引起

nσ*電子躍遷的基團(tuán)被稱(chēng)為助色團(tuán)。

常見(jiàn)的發(fā)色團(tuán)有C＝C、C=O、-COOH、C≡CPh-、-NO2、-CONH2、-COCl、-COOR等；常見(jiàn)的助色團(tuán)有：-X、-OH、-OR、-NH2、-NR2-SR等。162.紅移和藍(lán)移；增色效應(yīng)和減色效應(yīng)吸收峰向長(zhǎng)波（或短）方向移動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為紅（或藍(lán)）移；使吸收帶強(qiáng)度增大（或減小）的現(xiàn)象被稱(chēng)為增色（或減色）效應(yīng)。3.肩峰和末端吸收

肩峰是指吸收曲線變化過(guò)程中有停頓之處，或吸收稍微增加或降低的峰；而末端吸收是指吸收曲線隨波長(zhǎng)變短而強(qiáng)度增大直至儀器測(cè)量極限，即在儀器極限處測(cè)出的吸收。174.吸收帶吸收帶是指與分子結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的峰形及峰位，可用于推斷化合物的結(jié)構(gòu)。通常分為四類(lèi)：

R吸收帶：由含有O、S、N等雜原子的發(fā)色團(tuán)如羰基、硝基中未成鍵n電子向π*軌道躍遷（nπ*）時(shí)所產(chǎn)生的吸收帶。

特征：波長(zhǎng)較長(zhǎng)，強(qiáng)度很弱（λ>205nm；lgε<2.0）

K吸收帶：由含共軛雙鍵分子發(fā)生π

π*躍遷所產(chǎn)生的吸收帶。如丁二烯、丙烯醛

特征：波長(zhǎng)λ為210~250；強(qiáng)度很強(qiáng)lgε>4.0

18

B吸收帶：是芳香族化合物的主要特征吸收帶，來(lái)自閉合環(huán)狀共軛雙鍵π

π*躍遷所產(chǎn)生的吸收帶。

特征：波長(zhǎng)λ為230~270nm；強(qiáng)度較弱lgε≈2.30

乙酰苯的紫外吸收光譜（正庚烷中）19

E吸收帶：是苯環(huán)中三個(gè)雙鍵的π

π*躍遷所致，同樣是芳香族化合物的特征吸收帶，可分為兩個(gè)區(qū):E1帶λ<200nm，E2帶λ≈200nm，且強(qiáng)度E1（lgε=5.67）>E2

（lgε=3.84）。

當(dāng)R、B、K三帶同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，則一般吸收波長(zhǎng)排序?yàn)镽>B>K；吸收強(qiáng)度排序?yàn)镽<B<K。20第二節(jié)影響紫外吸收光譜的主要因素一、溶劑效應(yīng)—外部因素

通常情況下溶劑的極性發(fā)生改變會(huì)引起吸收光譜的變化。增加溶劑極性能使π

π*躍遷的吸收光譜發(fā)生紅移；而使nπ*躍遷的吸收光譜發(fā)生藍(lán)移；如：異丙叉丙酮CH3COCH=C(CH3)2

正己烷氯仿甲醇水

π

π*

230238237243nm

nπ*

329315309305nm

*

溶劑的極性還影響化合物的吸收強(qiáng)度和精細(xì)結(jié)構(gòu)。

因此，在溶解度允許范圍內(nèi)，選擇極性小的溶劑更有利于測(cè)定。21二、分子結(jié)構(gòu)的改變（內(nèi)部因素）

化合物分子結(jié)構(gòu)的變化將導(dǎo)致紫外吸收光譜發(fā)生顯著的變化。當(dāng)分子中雙鍵的位置或基團(tuán)排列位置的不同，它們的吸收波長(zhǎng)及強(qiáng)度就會(huì)出現(xiàn)一定的差異。

例如，α和β紫羅蘭酮分子末端環(huán)中雙鍵位置不同，使其π

π*躍遷吸收波長(zhǎng)分別為227nm和299nm。λmax=227nmλmax=227nm22某些化合物存在互變異構(gòu)現(xiàn)象。例如，β二酮在不同的溶劑中可形成酮式和烯醇式的互變異構(gòu)體，因烯醇式異構(gòu)體中存在雙鍵與羰基的共軛作用，π

π*躍遷所需能量較低，其吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)。烯醇式酮式23三、分子離子化（內(nèi)部因素）

當(dāng)化合物在不同pH介質(zhì)中形成陽(yáng)離子或陰離子時(shí)，其吸收波長(zhǎng)也會(huì)隨著離子化而發(fā)生位移。例如，苯胺在酸性介質(zhì)中形成苯胺鹽陽(yáng)離子，因N原子上未成鍵電子的消失，其助色作用也隨著消失，使其吸收帶發(fā)生藍(lán)移（230203nm；280254nm）。

苯酚在堿性介質(zhì)中能形成苯酚陰離子，因O原子上孤對(duì)電子增加到三對(duì)，其共軛作用增強(qiáng)，導(dǎo)致其吸收帶發(fā)生紅移，強(qiáng)度有所增強(qiáng)。（210235nm；270287nm）24四、取代基不同（內(nèi)部因素）

1.當(dāng)發(fā)色團(tuán)的一端有含孤對(duì)電子的助色團(tuán)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生n—π共軛作用，使π

π*躍遷的吸收波長(zhǎng)發(fā)生紅移。例如，取代烯烴-C=C-XX=SR2NR2ORCl

π

π*

+45nm+40nm+30nm+5nm

2.當(dāng)苯環(huán)上H原子被助色團(tuán)取代時(shí)，其E、B吸收帶將產(chǎn)生紅移。例如，氯苯：E帶+6nm；B帶+9nm；苯甲醚：E帶+13nm；B帶+13nm。253.當(dāng)助色團(tuán)與羰基碳原子相連時(shí)，羰基nπ*躍遷的吸收波長(zhǎng)將產(chǎn)生藍(lán)移。例如，

CH3CO-HCH3CO-NH2CH3CO-OC2H5

nπ*

290nm220nm208nm26第三節(jié)有機(jī)化合物的紫外吸收光譜一、飽和烴飽和單鍵碳?xì)浠衔飪H有σ鍵電子，躍遷時(shí)需要較大能量，須在波長(zhǎng)較短的遠(yuǎn)紫外光照射下才能發(fā)生σσ*躍遷，其吸收峰位于遠(yuǎn)紫外區(qū)，一般在150nm左右。例如，甲烷的σσ*躍遷吸收波長(zhǎng)為125nm。當(dāng)飽和單鍵碳?xì)浠衔镏械腍被O、N、X、S等雜原子取代時(shí)，因n電子較σ電子易激發(fā)，所需能量降低，其吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，此時(shí)產(chǎn)生n

σ*躍遷。例如碘甲烷nσ*躍遷吸收波長(zhǎng)為258nm27二、不飽和脂肪烴

這類(lèi)化合物包括含孤立雙鍵和共軛雙鍵的烯烴，它們均含有π電子，可產(chǎn)生π

π*躍遷。對(duì)于具有共軛雙鍵的化合物，其紫外吸收光譜與含有孤立雙鍵的有顯著的不同，通常情況下由于共軛效應(yīng)使化合物的吸收波長(zhǎng)發(fā)生紅移。例如，乙烯和丁二烯，前者λmax為165nm，而后者λmax為217nm；其原因是后者π—π共軛效應(yīng)生成了大π鍵，鍵各能級(jí)間的距離較近，電子容易激發(fā)，所以吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。共軛分子包括共軛二烯（環(huán)、鏈狀）；α、β不飽和酮；共軛多烯以及芳香核與雙鍵或羰基的共軛。28三、芳香烴

芳香族化合物為環(huán)狀共軛體系，都具有三個(gè)吸收帶。以苯為例，它在乙醇中的紫外光譜如下：

苯在184nm和204nm有二個(gè)強(qiáng)吸收帶分別為E1和E2（lgε1=5.67

、lgε2=3.84

），是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)中三個(gè)雙鍵形成的環(huán)狀共軛體系的躍遷所產(chǎn)生，是芳香族化合物的特征吸收。

29B帶在230~300nm之間，為一弱峰，有明顯的裂分，其λmax=255nm（lgε=2.36）稱(chēng)為精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶，是由π

π*躍遷和苯環(huán)的振動(dòng)的重疊引起的，也是苯的重要特征吸收帶，這些特征可用來(lái)鑒別芳香化合物。當(dāng)苯環(huán)上有助色團(tuán)取代基時(shí)由于n-π共軛會(huì)使吸收帶向長(zhǎng)波方向移動(dòng)；對(duì)于二取代苯，當(dāng)兩個(gè)取代基的位置不一樣時(shí)，其吸收強(qiáng)度和波長(zhǎng)也不一樣。一般處在對(duì)位的強(qiáng)度和波長(zhǎng)大于間位和鄰位。30第四節(jié)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)31一、儀器的基本組成光源單色器樣品室檢測(cè)器記錄儀1.光源：在整個(gè)紫外光區(qū)或可見(jiàn)光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長(zhǎng)的使用壽命?？梢?jiàn)光區(qū)鎢燈作光源，紫外光區(qū)氫或氘燈作光源。2.單色器：將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長(zhǎng)單色光的光學(xué)系統(tǒng)，一般為棱鏡或光柵。323.樣品室：放置各種類(lèi)型的吸收池（比色皿）和相應(yīng)的池架附件。吸收池主要有石英和玻璃兩種。在紫外區(qū)須采用石英池，可見(jiàn)區(qū)一般用玻璃池。

4.檢測(cè)器：利用光電效應(yīng)將透過(guò)吸收池的光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。5.結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)：檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理。33二、分光光度計(jì)的類(lèi)型1.單光束：簡(jiǎn)單，價(jià)廉，適于在給定波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度或透光度，一般不能作全波段光譜掃描，要求光源和檢測(cè)器具有很高的穩(wěn)定性。2.雙光束：自動(dòng)記錄，快速全波段掃描。可消除光源不穩(wěn)定、檢測(cè)器靈敏度變化等因素的影響，特別適合于結(jié)構(gòu)分析。儀器較復(fù)雜，價(jià)格較高。3.雙波長(zhǎng)：將不同波長(zhǎng)的兩束單色光(λ1、λ2)快束交替通過(guò)同一吸收池而后到達(dá)檢測(cè)器。產(chǎn)生交流信號(hào)。無(wú)需參比池?！?1～2nm。兩波長(zhǎng)同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo)數(shù)光譜。34三種分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖3536四、紫外光譜測(cè)定時(shí)溶劑的選擇基本原則：1.具有良好溶解能力2.在測(cè)定波長(zhǎng)范圍無(wú)明顯吸收

3.有良好的吸收峰形4.安全、無(wú)毒，揮發(fā)性小

*應(yīng)盡可能選擇非極性溶劑37第五節(jié)紫外吸收光譜的應(yīng)用紫外吸收光譜具有特征性強(qiáng)和靈敏度高的特征，如分子中不存在任何的發(fā)色團(tuán)、助色團(tuán)，則紫外無(wú)吸收。對(duì)含量極微的共軛烴、羰基、亞硝基化合物、偶氮化合物、芳香化合物，其鑒定尤其可靠和有用。紫外吸收光譜不能給出所有的結(jié)構(gòu)信息，但可以給出一個(gè)鑒定特征結(jié)構(gòu)的方法，尤其提供了發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)的信息。38一、定性分析就其定性分析而言，紫外吸收光譜法在無(wú)機(jī)元素的定性分析應(yīng)用方面是比較少的，無(wú)機(jī)元素的定性分析主要采用原子發(fā)射（或吸收）光譜法或化學(xué)分析法；而本法的主要應(yīng)用是有機(jī)化合物的定性分析和結(jié)構(gòu)分析。而定性分析的光譜依據(jù)是：吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目和位置及相應(yīng)的摩爾吸光系數(shù)，而最大吸收波長(zhǎng)max及相應(yīng)的εmax是定性分析的最主要參數(shù)。39由于有些有機(jī)化合物在紫外區(qū)沒(méi)有吸收帶，有些僅有簡(jiǎn)單而寬的吸收帶，光譜信息較少，特征性不強(qiáng)；另一方面，紫外光譜反映的基本上是分子中發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)的特性，而不是整個(gè)分子的特性，例如，甲苯和乙苯的紫外光譜實(shí)際上是一樣的。因此，僅根據(jù)一個(gè)化合物的紫外光譜不能完全確定其分子結(jié)構(gòu)，這種方法的應(yīng)用有較大的局限性。但是它適用于不飽和有機(jī)化合物，尤其是共軛體系的鑒定，以此推斷未知物的骨架結(jié)構(gòu)。40通常采用的定性方法是在相同的測(cè)試條件下，比較未知物與已知標(biāo)準(zhǔn)物的紫外光譜圖；若二者相同，則可推測(cè)或判斷它們可能是同一物質(zhì)，或具有相同的分子骨架和發(fā)色基團(tuán)。

注意：紫外吸收光譜相同的兩種化合物有時(shí)也未必是同一物質(zhì)。但如果待測(cè)物與標(biāo)準(zhǔn)物不僅吸收波長(zhǎng)相同，而且吸光系數(shù)也相同，則可認(rèn)為二者為同一物質(zhì)。41二、有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的推測(cè)

1.官能團(tuán)的推測(cè)：紫外光譜與有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的一般關(guān)系如下：①如在200～800nm無(wú)吸收，則表明分子中不含直鏈和環(huán)狀的共軛體系，無(wú)CHO、RBr、RI，可能是脂肪烴、脂肪胺、醚、羧酸、氟代烷、氯代烷等。

②如在210～250nm有吸收，則可能是碳鏈較長(zhǎng)的羧酸、酰胺、醇、硫醇、硫醚等低共軛體系。

③如在250～300nm有弱吸收，則表明有C=O，中等強(qiáng)度吸收是苯核的特征。42④如化合物有顏色，則分子中所含共軛的發(fā)色團(tuán)、助色團(tuán)的總數(shù)將大于5（例外：偶氮，亞硝基，乙二醛、碘仿等）。⑤如一個(gè)光譜圖有許多吸收譜帶，其中一些甚至出現(xiàn)在可見(jiàn)光區(qū)，可推知該化合物可能含有一個(gè)長(zhǎng)鏈共軛發(fā)色團(tuán)和一個(gè)多環(huán)芳核發(fā)色團(tuán)。432.異構(gòu)體的推測(cè)①酮式/烯醇式互變異構(gòu)：例如乙酰乙酸乙酯存在酮-烯醇式互變異構(gòu)體

λ204nm(弱吸收帶)

K帶λ254nm(lgε=4.25)

兩種異構(gòu)體的互變平衡與溶劑有密切關(guān)系。在水這樣的極性溶劑中，由于C=O可能與H2O形成氫鍵而降低能量以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以酮式異構(gòu)體占優(yōu)勢(shì)；而在乙烷這樣的非極性溶劑中，由于形成分子內(nèi)的氫鍵，且形成共軛體系，使能量降低以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以烯醇式異構(gòu)體比率上升。44②順?lè)串悩?gòu)體：例如1,2-二苯乙烯具有順?lè)磧煞N異構(gòu)體順式反式

λmax=280nm；lgεmax=4.02λmax=295nm；lgεmax=4.43（空間位阻，影響共平面）(共平面產(chǎn)生最大共軛效應(yīng)，ε大）45例如：肉桂酸的順、反式異構(gòu)體如下：

λmax＝280nmλmax＝295nmlgεmax=4.13lgεmax=4.43同樣，同一化學(xué)式的多環(huán)二烯，可能有兩種異構(gòu)體：一種是順式；另一種是異環(huán)二烯，是反式。一般來(lái)說(shuō)，異環(huán)二烯的吸收帶強(qiáng)度總是比同環(huán)二烯的大。461.如果一個(gè)化合物在紫外區(qū)沒(méi)有吸收峰，而其中的

雜質(zhì)有較強(qiáng)的吸收，就可方便的檢該化合物中是否

含有微量的雜質(zhì)。

例1.如檢查甲醇或乙醇中是否含有雜質(zhì)苯。苯在256nm處有B吸收帶，而甲醇或乙醇在此波長(zhǎng)附近幾

乎沒(méi)有吸收。

例2.檢查四氯化碳中有無(wú)二硫化碳雜質(zhì)。只要觀察在318nm處有無(wú)二硫化碳的吸收峰即可。

三、純度的檢查472.如果一個(gè)化合物在紫外可見(jiàn)區(qū)有較強(qiáng)的吸收帶，有時(shí)可用摩爾吸光系數(shù)來(lái)檢查其純度。

例如，檢查菲的純度。在氯仿溶液中，菲在296nm處有強(qiáng)吸收（文獻(xiàn)值lgε=4.10）。而用某法精制的菲，熔點(diǎn)為100℃，沸點(diǎn)為340℃（文獻(xiàn)值：熔點(diǎn)為99~101℃，沸點(diǎn)為336℃），似乎已很純。如果用紫外光譜檢查，測(cè)得的lgε值比標(biāo)準(zhǔn)菲值低10%,因而樣品的實(shí)際含量只有90%，說(shuō)明含有雜質(zhì)。48四、定量分析—郞伯-比爾定律定量分析的依據(jù)是朗伯-比爾定律，同基礎(chǔ)分析“分光光度分析法”一樣，應(yīng)用廣泛。常見(jiàn)有如下幾種方法：1．單組分的定量分析如果在一個(gè)試樣中只要測(cè)定一種組分，且在選定的測(cè)量波長(zhǎng)下，試樣中其它組分對(duì)該組分不干擾，這種單組分的定量分析較簡(jiǎn)單。一般有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法兩種。49①標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法在相同條件下，平行測(cè)定試樣溶液和某一濃度Cs（應(yīng)與試液濃度接近）的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度Ax和As，則由Cs可計(jì)算試樣溶液中被測(cè)物質(zhì)的濃度Cx：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法因使用單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，引起誤差的偶然因素較多，故往往較不可靠。50②．標(biāo)準(zhǔn)曲線法是實(shí)際分析工作中最常用的一種方法。配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以不含被測(cè)組分的空白溶液作參比，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度，繪制吸光度－濃度曲線，稱(chēng)為校正曲線（也叫標(biāo)準(zhǔn)曲線或工作曲線）。在相同條件下測(cè)定試樣溶液的吸光度，從校正曲線上找出與之對(duì)應(yīng)的未知組分的濃度。此外，有時(shí)還可以采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。512.多組分的定量分析根據(jù)吸光度具有加和性的特點(diǎn)，在同一試樣中可以同時(shí)測(cè)定兩個(gè)或兩個(gè)以上組分。假設(shè)要測(cè)定試樣中的兩個(gè)組分A、B，如果分別繪制A、B兩純物質(zhì)的吸收光譜，繪出三種情況，如下圖所示。52(a)情況表明兩組分互不干擾，可以用測(cè)定單組分的方法分別在λ1、λ2測(cè)定A、B兩組分；(b)情況表明A組分對(duì)B組分的測(cè)定有干擾，而B(niǎo)組分對(duì)A組分的測(cè)定無(wú)干擾，則可以在λ1處單獨(dú)測(cè)量A組分，求得A組分的濃度CA；然后在λ2處測(cè)量溶液的吸光度AA+B

λ2及A、B純物質(zhì)的εA

λ2和εBλ2值，根據(jù)吸光度的加和性，即得則可以求出CB。53(c)情況表明兩組分彼此互相干擾，此時(shí)，在λ1、λ2處分別測(cè)定溶液的吸光度AA+Bλ1及AA+Bλ2，而且同時(shí)測(cè)定A、B純物質(zhì)的εAλ1、εB

λ1及εAλ2、εBλ2

然后列出聯(lián)立方程:解得CA、CB。顯然，如果有n個(gè)組分的光譜互相干擾，就必須在n個(gè)波長(zhǎng)處分別測(cè)定吸光度的加和值，然后解n元一次方程以求出各組分的濃度。應(yīng)該指出，這將是繁瑣的數(shù)學(xué)處理，且n越多，結(jié)果的準(zhǔn)確性越差。用計(jì)算機(jī)處理測(cè)定結(jié)果將使運(yùn)算大為方便。54(d)吸收光譜重疊嚴(yán)重的情況，還能進(jìn)行分析嗎？