紫外光谱讲解ppt课件

第二章紫外光谱,2.1紫外光谱的基本原理,2.2非共轭有机化合物的紫外吸收,2.3共轭有机化合物的紫外吸收,2.4芳香族化合物的紫外吸收,2.5影响紫外光谱的因素,2.6紫外光谱的解析及应用,2.1紫外光谱的基本原理,2.1.1紫外光谱的产生及波长范围紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米),其中100-200nm为远紫外区，200-400nm为近紫外区,一般的紫外光谱是指近紫外区。分子中价电子经紫外或可见光照射时，电子从低能级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，其吸收符合郎伯比尔定律，这样产生的吸收光谱叫紫外光谱.,有机化合物的紫外可见吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（三种）：电子、电子、n电子(P电子)。,分子轨道理论：一个成键轨道必定有一个相应的反键轨道。通常外层电子均处于分子轨道的基态，即成键轨道或非键轨道上。,外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁,所需能量大小顺序为：nCHOCOCH3COOHCOOCNSO2NH2(NH3+),应用实例：,酚酞指示剂,3）.双取代苯,对位取代两个取代基属于同类型时，max红移值近似为两者单取代时的最长波长。两个取代基类型不同时，max的红移值远大于两者单取代时的红移值之和。（共轭效应）2）邻位或间位取代两个基团产生的max的红移值近似等于它们单取代时产生的红移值之和。,4).稠环芳烃,稠环芳烃较苯形成更大的共轭体系，紫外吸收比苯更移向长波方向，吸收强度增大，精细结构更加明显。,2.4.2.杂芳环化合物五员杂芳环按照呋喃、吡咯、噻吩的顺序增强芳香性，其紫外吸收也按此顺序逐渐接近苯的吸收。呋喃204nm（6500）吡咯211nm（15000）噻吩231nm（7400）,2.5影响紫外光谱最大吸收波长与峰强度的主要因素,1).电子跃迁类型对max的影响2).发色团和助色团对max的影响3).共轭效应对max的影响4).溶剂对max的影响（极性与pH）非极性溶剂中：非极性溶剂与溶质不会形成氢键，溶质所测得的图谱与气态下所测得的大致相同。,极性溶剂中：,（1）极性溶剂对n*跃迁的影响规律：极性溶剂使n*吸收带发生蓝移；极性，蓝移的幅度。为什么？,原因：C+=O-极性，激发态时O电子云密度，键极性；基态时的作用强，基态能量大，激发态能量小。能级间的能量差，蓝移。,（2）极性溶剂对*跃迁的影响,规律：使*吸收带发生红移，max略有降低。,原因：C=C基态时，两个电子位于成键轨道上，无极性；*跃迁后，分别在成键和反键*轨道上，C+=C-，极性，与极性溶剂作用强，能量。能级间的能量差，红移。,5).立体效应对max的影响,直立键max平伏键max,1.空间位阻的影响,2.顺反异构,双键或环上取代基在空间排列不同而形成的异构体。,反式max顺式max,3.跨环效应,指非共轭基团之间的相互作用,使共轭范围有所扩大，max发生红移。,2.6紫外光谱的解析及应用,2.6.1.隔离效应与加和规律设A为生色团，B为生色团或助色团。当A与B相连生成A-B时，若B为生色团，二者形成更大的共轭体系；若B为助色团，助色团的孤电子对与A形成p-共轭，相比于A，A-B出现新的吸收（一般均为强化了的吸收）设C为不含杂原子的饱和基团，在A-C-B结构中，C阻止了A与B之间的共轭作用，亦即C具有隔离效应。从另一方面来看A-C-B的紫外吸收就是A、B紫外吸收之加和。这称为“加和规律”。,2.6.2紫外谱图提供的结构信息,（1）化合物在220-800nm内无紫外吸收，说明该化合物是脂肪烃、脂环烃或它们的简单衍生物（氯化物、醇、醚、羧酸等），甚至可能是非共轭的烯。（2）220-250nm内显示强的吸收（近10000或更大），这表明K带的存在，即存在共轭的两个不饱和键（共轭二烯或、不饱和醛、酮）（3）250-290nm内显示中等强度吸收，且常显示不同程度的精细结构，说明苯环或某些杂芳环的存在。,（4）250-350nm内显示中、低强度的吸收，说明羰基或共轭羰基的存在。（5）300nm以上的高强度的吸收，说明该化合物具有较大的的共轭体系。若高强度吸收具有明显的精细结构，说明稠环芳烃、稠环杂芳烃或其衍生物的存在。,2.6.3与标准谱图比较,2.6.4.主要应用,1.推断官能团如果一个化合物在紫外区有强的吸收，表明它可能存在共轭体系，吸收波长越长，共轭体系越大。2.判断异构体不同的异构体可能具有不同的紫外光谱，以此来判断属哪个异构体。3.推断分子结构(骨架)(可结合Woodward规则的计算结果),1,5-双(6-甲氧基-2-萘基)-3-戊酮,6-甲氧基萘-2-醛,萘丁美酮,苄酸,氯霉素精左,SMZ-Cl,仪器型号：TU-1901双光束紫外可见分光光度计,氯霉素,思考题,1.紫外测定，一般需要将样品溶解。请问:溶剂的选择原则是啥？为什么？2.芳香烃紫外吸收的常见吸收带的位置、形状、峰强度如何？哪些因素会影响其吸收强度和位置？3.羰基化合物都有羰基吸收峰。各类化合物的吸收峰特点是什么