有机波谱分析实验紫外分光光度法表征共轭有机化合物

1、实验一、紫外分光光度法表征共轭有机化合物【实验目的】1. 掌握有机化合物的紫外光谱测定，通过最大吸收峰位及强度判断共轭体系的类型；2. 了解溶剂极性及体系 PH值的大小对吸收光谱的影响；3. 熟悉紫外可见分光光度计的性能指标检查、工作原理及构造。【实验原理】紫外一可见分光光度法是研究物质在紫外一可见区(200-800nm)分子吸收光谱的分析方法。就其能级跃迁类型紫外可见吸收光谱属于电子光谱， 是由分子的外层电子跃迁产生 的，主要适用于研究具有不饱和双键系统的分子。 紫外光谱与红外光谱不同， 它的谱形简单， 吸收峰宽且呈带状； 而红外光谱吸收峰较尖且数目较多。 紫外光谱主要反映分子中不饱和基 团

2、的性质， 而不是反映整个分子的结构； 红外光谱则不仅能反映分子中功能基团的存在， 而 且与整个分子的结构有关。 因此从两张完全相同的红外光谱基本上可以确定它们是来自同一 种化合物，而紫外光谱却相反。如结构简单的异丙叉丙酮和结构复杂的甾体化合物睾丸酮， 因两者都具有a ,3-不饱和酮体系，所以紫外光谱很相似，但它们却是两个完全不同的化合物。我们能够根据最大吸收峰位及强度判断共轭体系的类型。 紫外光谱不仅能识别分子中 的不饱和系统， 而且还可以测定不饱和化合物的含量。 定性分析主要根据吸收光谱图上的特 征吸收，如最大吸收波长、强度和吸收系数，定量分析主要根据Beer 定律，即物质在一定波长处的吸收

3、度与浓度之间有线性关系。【实验仪器和试剂】仪器：紫外可见分光光度计，分析天平，石英比色皿容量瓶，移液管，玻棒等。试剂：阿司匹林、水杨酸、苯甲酸分别配成1mg/mL的标准溶液，作为储备液。未知液：浓度约为(4060ug/mL)。乙醇，石油醚，蒸馏水，0.1mol/L NaOH 溶液，0.1mol/L HCl溶液。【实验步骤】1. 溶液的配制配制阿司匹林、水杨酸、苯甲酸 1mg/mL 的标准溶液 100ml。2. 石英比色皿配套性检查石英比色皿在波长 220nm 处盛蒸馏水，以在一号格的比色皿为参比，调节其透光率 T 为 100%，测量第二个比色皿的的透光率，透光率的偏差小于0.5%的比色皿可以陪

4、套使用。记录校正值。3. 溶剂剂性对吸收峰位的影响配制适当浓度的水杨酸溶液，其溶剂为石油醚、乙醇和蒸馏水，分别绘制它们的紫外图谱。比较石油醚、乙醇和蒸馏水三种不同溶剂绘制的紫外图谱，观察溶剂极性大小对不同跃迁类型吸收峰的移动方向。4. 体系PH值的大小对吸收峰的影响配制适当浓度的阿司匹林溶液，其溶剂为0.1mol/LNaOH0.1mol/LHCI和蒸馏水，分别绘制他们的紫外图谱。观察碱性酸性和中性三种不同 PH值的溶剂对阿司匹林吸收峰位和形状的影响。5. 有机物的定性分析选用苯甲酸试样溶液，以蒸馏水为参比，用1cm的石英比色皿，在波长200350nm范围内，每隔2 nm测量一次。以吸光度为纵坐

5、标，波长为横坐标，绘制吸收曲线。根据所得到的吸收曲线对照标准谱图，确定被测物质的名称，并依据吸收曲线确定测定波长。选择吸收曲线的最大吸收波长入max=227nm为本实验的测定波长。6. 有机物定量分析根据未知液吸收曲线上测定波长处的吸光度，确定未知液的稀释倍数，并配制待测溶液3份，进行平行测定。6.2苯甲酸含量的测定：准确吸取1mg/mL的苯甲酸标准储备液 25.00mL，在250mL容 量瓶中定容（此溶液的浓度为 100 ug/mL ）。再分别准确移取 1、2、4、6、8、10mL上述溶 液，在100mL容量瓶中定容（浓度分别为 1、2、4、6、8、10ug/mL ）。标准曲线的绘制： 在选

6、定的测量波长 入max=227nm处，以蒸馏水为参比，用1cm的比色皿盛溶液，准确测定以上配制好的各个苯甲酸标准溶液的吸光度A ,每个标准溶液读三次取其平均值。以浓度 C作横坐标，吸光度 A作纵坐标，绘制标准曲线。准确移取10.00mL苯甲酸未知液，在 100mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。由标准曲线上查得未知液的浓度。7、注意事项有机化合物的紫外光谱是用样品溶液绘制的，为了清楚地表征样品的结构特征所涉及到的吸收带的位置、 强度和形状，应选择合适的溶剂，配成适当的浓度。一般样品溶液的浓度范围约10 20ug/ml，长共轭体系的样品浓度小于10 ug/ml,，只含有生

7、色团和助色团的化合物其浓度范围在 100 ug/ml,以上，适合的样品溶液的吸收度在0.3 0.7之间，从而为样品的定性和定量及结构分析提供准确可靠的数据。对溶剂的要求：1.不与样品发生化学反应；2. 是样品的良好溶剂；3.不吸收绘制样品光谱所用波长的辐射。【实验结果与分析】1. 测定波长的确定仪器型号比色皿厚度波长(nm)A2 标准曲线的绘制及样品测定溶液名称苯甲酸标准溶液试液吸取体积（ml）1.002.003.004.005.0010.00浓度g/mLCx吸光度A3.数据处理及计算结果3.1.测定波长的确定根据上述数据绘制吸收曲线，确定最大吸收波长即为测定波长。3.2 标准曲线的绘制及样品测定(1) 以吸光度为纵坐标，含苯甲酸量( 卩g)为横坐标，绘制标准曲线(2) 通过标准曲线查得试样吸光度相应的含苯甲酸量x(卩g)o(3) 试样的原始浓度