教学目标了解紫外光谱在表征分子结构的作用

1、教学目标：了解紫外光谱在表征分子结构的作用教学重点：紫外光谱用于共轭体系表征分子结构教学安排：D2>D6；25min    通常指的紫外光谱主要是近紫外（200-400nm）和部分可见光区（400-800nm）的光；这些光的能量相当于共价健电子和共轭分子的价电子跃迁，故又称电子光谱，或紫外可见光谱。一、紫外光谱图紫外光谱仪1坐标横坐标：吸收光波长入/nm。纵坐标：lgA或lgk。A吸收度   A=lg(Io/I)Io入射光的强度。I透射光的强度。A：与化合物的电子结构有关，与试样浓度，样品长度有关。K：摩尔吸光系数（摩尔消光系数

2、），化合物的特定常数。A=k.c.l k=A/c.lC-试样溶液的浓度/molL-1l-样品地长度/cm2吸收峰的特点    吸收带：吸收峰向上，是一个平坦的宽峰，称为吸收带。    紫外光能量比红外光大，使价电子跃迁的同时，分子的转动和振动能级也同时跃迁。在价电子吸收的同时，分子转动、振动也同时吸收，结果紫外吸收光谱与振、转吸收光谱混杂在一起，变成平坦吸收峰，难分辨。    最大吸收波长max：紫外吸收峰顶对应的波长    最大摩尔消

3、光系数max：紫外吸收峰顶对应的消光系数。    试样溶剂：试样溶剂种类影响max和max 。因此在紫外光谱图上给出试样的溶剂。如丙酮在环已烷溶剂中的紫外光谱须标 二、基本原则1. 有机分子价电子轨道（能级）：    有三种轨道：、成键轨道；n非健合电子轨道如O、N、S、P、F、C1、Br、I等孤电子对；*，*反键轨道。    能级顺序：     基态时，价电子排在、n 轨道中，吸收光能量，价电子跃迁到较高能级上，成为缴发态，产生吸收光

4、谱。2电子跃迁需要的能量    价电子跃迁有四种形式。1）>*跃迁    电子被核束缚得劳，*跃迁的能量大>710kJmol-1,<165nm，在远紫外区，在近紫外区不产生吸收，故经常使用饱和烃做为紫外分析的溶剂。2）n>*跃迁    等杂原子上的n电子，发生n*跃迁需要的能量比>* 跃迁小，有的也在远紫外区有吸收。3）n*跃迁    、CN:等杂原子形成重键，其上的n电子吸收能量发生n>*跃迁，其能量是较低发

5、生在近紫外区。4）>*跃迁。    C=C，C=O、C=C-C=C、C=C-C=C-C=O等 电子吸收能量发生>*跃迁，有部分在远紫外有吸收，如C=C等，但随着共轭键的增长，跃迁的能量减小，进入近紫外区。各种电子跃迁及其所需要的能量归纳于下表中：     发色基团：象C=C、C=O、C=N、N=O等不饱和基团本身能吸收紫外光和可见光称为发色基团。    助色基团：象 等含有孤对电子的基团称为助色基团。本身不吸收紫外光。但接到共轭链端上，能使吸收光波长向红

6、外区移动，产生红移现象，也能增大kmax 。3有紫外一可见光吸收的化合物的结构    含有发色基团的化合物。发色基团共轭键增长，吸收光max增大（红移），发色基共轭链端接助色基团， max也增大。1）     随着分子中-CHCH-童元增加，吸收光 max也增大，也增大。2）R-（CH=CH）n-CO-H(R)类化合物    如一些不饱和醛类化合物吸收紫外光的情况：3）芳香族化合物芳香族化合物有两条吸收带，称为K带和B带。K带：苯在近紫外区的边缘，苯上接助色基团时，发生红移到

7、近紫外区。B带：在近紫外区的中部，常用来区分苯及其衍生物。一取代的芳香族化合物的情况：    4一些规律及紫外光谱的应用1)发色基结构越长，max 越大2)发色基共轭体系越大，max 也越大。3)发色基上连结助色基越多，红移越大，max 也越大紫外光谱主要反映共轭体系化合物的结构特征，远不如IR、谱NMR谱应用普遍。紫外光谱对一些化合物可以做为定量分析用。三、图谱的解析步骤1观察谱图1）谱带数目，max 进入可见光区的程度。若有多条谱带进入可见光区，可能是长的共轭键、稠环芳烃结构的发色基团。仅一条谱带， max <300nm可能分子中仅有二、三个共轭单元。2）观察重要谱带的max 值max >20000可能为简单、长共轭结构max =1000020000，可能是简单二烯烃， -不饱和羰基化合物。max =10000左右，芳核上连发色基团max =10100（max =270350）可能是酮。2找模型化合物的紫外光谱图对照一般说来