物质的紫外-可见吸收光谱及应用.ppt

2.5物质的紫外可见吸收光谱及应用,2.5.1紫外-可见吸收光谱的产生及其影响因素,有机化合物的紫外可见吸收光谱，是由分子中价电子的跃迁产生的。价电子由以下三种：形成单健的电子形成双健的电子未成健的n电子,图212分子中电子的能级和跃迁,电子跃迁的主要类型,(1)*(2)n*(3)n*(4)*,图212分子中电子的能级和跃迁,(1)*跃迁,吸收光波长在180nm以下，饱和烃只有C-H健才有这种跃迁，只有在真空紫外区才能观察到，无实际应用。,图212分子中电子的能级和跃迁,(2)n*跃迁,含有未成健的杂原子(如S、N、O、Cl、Br、或I等)的饱和烃衍生物都会发生这种跃迁，吸收峰在150250nm之间，在紫外区仍观察不到这类跃迁。也无实际应用。,图212分子中电子的能级和跃迁,(3)*跃迁,跃迁所需的能量比n*小，吸收峰在200nm附近，含有-C=C-或-C=C-的不饱和有机物都会发生这类跃迁。,图212分子中电子的能级和跃迁,(4)n*跃迁,这种跃迁所需能量最小，吸收峰一般都在近紫外区，甚至在可见光区。连有杂原子的化和物-C=O、-C=N，可发生这种跃迁。,图212分子中电子的能级和跃迁,(4)n*跃迁（二）,有机化合物的吸收光谱是建立在n*或*跃迁的基础上的，它们的吸收峰位于200700nm范围内。,溶剂对吸收峰产生的影响,首先，溶液的极性对吸收峰的位置有不同的影响。在*跃迁中，极性的溶液能使激发态的能量降低，吸收峰发生红移；在n*跃迁中，极性溶液与未成健的电子形成稳定的氢健，降低了n轨道的能量，使跃迁需要较多的能量，吸收峰向短波移动（蓝移）。,溶剂对吸收峰产生的影响（二）,例如，水和酒精的蓝移可达30nm以上。其次，溶剂还影响吸收峰强度和光谱精细结构。因此，当比较标准物质和未知物质的紫外吸收光谱时，必须采用同一种溶剂。,2.5.2紫外可见吸收光谱的应用,1、定性分析紫外-可见吸收光谱可用于鉴定有机化合物。在鉴定有机化合物时，通常是在相同的条件下，比较未知物与已知标准物质的紫外光谱图，若两者的谱图相同，则可认为待测样品与已知物质具有相同的生色团。,定性分析（续）,但应注意，紫外吸收光谱相同，两种化合物有时不一定相同，所以在比较max的同时，还要比较它们的值。如果待测物质和标准物质的吸收波长、吸收系数都相同，则可认为两者时同一物质。,2.有机化和物分子结构的推断,紫外可见吸收光谱也可用于检出某些官能团。例如化和物在220800nm范围内无吸收峰，它可能是脂肪族碳氢化和物；胺、晴、醇、羧酸、氯代烃和氟代烃，不含双健或环状共轭体系，没有醛、酮或溴、碘等基团。如果在250nm300nm有中等强度的吸收带并且有一定的精细结构，则表示有苯环存在。,精细结构：,如图为苯在乙醇中的紫外光谱吸收。苯在180nm和204nm处有两个强吸收带，分别称为E1和E2吸收带，是由苯环结构中三个乙烯的环状共轭体系的跃迁产生的，是芳香族化和物的特征吸收。在230270nm处有较弱的一系列吸收带，称为精细结构吸收带，亦称为B吸收带。B吸收带的精细结构常用来辨认芳香族化和物。,图213苯在乙醇中的紫外吸收光谱,精细结构：,若苯环上有助色团如-OH、-Cl等取代，由于n*共轭，使E2吸收带向长波移动，并产生精细结构，因此可以从E2和B来确定某些取代基的存在。,图213苯在乙醇中的紫外吸收光谱,3.纯度检查,如果一化合物在紫外区没有吸收峰，而其杂质有较强吸收，就可方便的检出该化合物中的痕量杂质。例如要鉴定甲醇和乙醇中的杂质苯，可利用苯在256nm处的B吸收带，而甲醇或乙醇在此波长几乎没有吸收。又如四氯化碳中有无二硫化碳杂质，只要观察在318nm处有无二硫化碳的吸收峰即可。,4.定量测定,紫外分光光度法的定量测定原理及步骤与可见区分光光度法相同。它的应用广泛，仅药物分析来说，利用紫外吸收光谱进行定量分析的例子很多，例如一些国家已将数百种药物