苯丙氨酸和酪氨酸的紫外

苯丙氨酸和酪氨酸的紫外 可见光谱分析 一 一 实验目的实验目的 1 了解紫外可见分光光度法的基本原理 掌握紫外可见分光光度计的基本操作 2 了解苯衍生物的紫外吸收光谱及鉴定方法 3 掌握紫外可见吸收光谱的绘制和定量测定方法 二 二 实验原理实验原理 紫外 可见分光光度法属于吸收光谱法 分子中的电子总是处在某一种运动状 态中 每一种状态都具有一定的能量 属于一定的能级 电子由于受到光 热 电等的激发 吸收了外来辐射的能量 从一个能量较低的能级跃迁到另一个能量 较高的能级 物质对不同波长的光线具有不同的吸收能力 如果改变通过某一吸 收物质的入射光的波长 并纪录该物质在每一波长处的吸光度 A 可得到的谱 图为该物质的吸收光谱或吸收曲线 当一定波长的光通过某物质的溶液时 入射 光强度 I0与透过光强度 It之比的对数与该物质的浓度 c 及厚度 b 成正比 其数 学表达式为 A lg I0 It lgT kbc 1 式 1 为 Lambert Beer 定律 是分光光度法定量分析的基础 其中T为透光率 透射比 物质的吸收光谱反映了它在不同的光谱区域内吸收能力的分布情况 不同的 物质 由于分子结构不同 吸收光谱也不同 可以从波形 波峰的强度 位置及 其数目反映出来 因此 吸收光谱带有分子结构与组成的信息 芳香族化合物 跃迁到近紫外产生 3 个特征吸收带 苯的特征吸收带为 184nm 204nm 254nm 当苯上有取代基时 会对其 3 个特征吸收带产生强烈影响 在相同条件下比较待测物和已知纯化合物的吸收光谱 与标准谱图比较鉴定待测 物的结构 三 三 实验仪器及试剂实验仪器及试剂 仪器 UV 2401 紫外 可见分光光度计 狭缝宽度 1 0nm 参比溶液 去离子水 100 1000 L 移液枪 10ml 试管 试剂 4mg 100ml 酪氨酸 1 6mg 100ml 色氨酸 20mg 100ml 苯丙氨酸 20mg 100ml 酪氨酸 去离子水 四 四 实验步骤实验步骤 A A 绘制苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸溶液的紫外光谱曲线绘制苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸溶液的紫外光谱曲线 1 打开紫外分光光度计和计算机 预热 对紫外分光光度计进行仪器初始化 2 选择测量参数 扫描记录三种溶液的紫外吸收光谱 B B 绘制标准曲线 求未知浓度酪氨酸溶液浓度 绘制标准曲线 求未知浓度酪氨酸溶液浓度 1 酪氨酸系列标准溶液 待用 2 选择测量参数 绘制标准曲线 3 在同样条件下 测量待测样的吸光度 通过标准曲线 计算待测样浓度 五 五 实验结果分析实验结果分析 1 酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸的紫外吸收光谱 根据实验所得数据可得三种物质的紫外吸收光谱曲线 180200220240260280300320340360 0 2 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 Abs wavelength nm laoansuan 180200220240260280300320340360 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 Abs wavelength nm seansaun 图一 酪氨酸的紫外吸收光谱 图二 色氨酸紫外吸收光谱 180200220240260280300320340360 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 Abs wavelength nm benbinansuan 由所得的紫外吸收光谱中可读得 酪氨酸的最大吸收波长 max为 223 20nm 色 氨酸的 max为 218 90nm 苯丙氨酸的 max为 216 20nm 苯的特征吸收带为 184nm 204nm 254nm 实验中三种物质的最大吸收波长在 220nm 附近 波形相近 由于苯环上取代基的存在 酪氨酸分子式 色氨酸 苯丙氨酸 三种氨基酸均为芳香族化合物 苯环上取代不同基团 酪氨酸上为苯酚上取代氨基酸特征基团 羟基极性强 跃迁红移 max增大 色氨酸双键与苯环共轭增大 跃迁几率 苯丙氨 酸取代基较少 相对 max较小 2 酪氨酸紫外吸收标准工作曲线 根据不同浓度的酪氨酸紫外吸收得 图三 苯丙氨酸紫外吸收光谱 20406080 0 2 0 4 0 6 Abs c 10mg ml 拟合得 Abs 0 00713 10 C 0 009 未知浓度的酪氨酸溶液测得吸光度为 0 2186 故可求得未知浓度酪氨酸溶液的 浓度为 2 94mg 100ml 理论所配得的溶液浓度为 3 00mg 100ml 相对误差为 2 由于配制溶液时误差的存在及比色皿润洗 仪器固有误差的存在 该方法测得的 溶液浓度相对较准确 六 六 思考题思考题 紫外吸收光谱分析中为什么要用最大吸收波长值进行定量工作曲线的绘制 答 因为紫外吸收光谱为一宽峰 不同取代基团或溶剂等外界环境对最大吸收波 长有较