紫外光谱法课件

紫外光谱法

一．紫外光与紫外光谱

波长为10~400nm的光波即电磁波

1nm=10-7cm=10-9m1Å=10-1nm=10-10m

1.紫外光：介于X射线的长波区段与可见光的短波区段之间。

紫外光区包括近紫外（200~400nm）远紫外（10~200nm）两个区段

光谱区

X-射线远紫外近紫外可见光区波长范围1.0-100Å10-200nm200-400nm400-800nm跃迁类型内层电子外层电子外层电子外层电子谱型X-射线谱紫外光谱紫外光谱可见光谱1.1紫外光与紫外光谱远紫外区（10~200nm）：在此波长范围内，大气有吸收，必须在真空条件下操作，普通仪器观察不到，对仪器要求高，远紫外也叫真空紫外区，所以远紫外区在普通有机化合物机构分析上没有应用。近紫外区（200~400nm）：在此波长范围内，玻璃有吸收，一般用石英比色器，因此称近紫外区为石英紫外区，近紫外区最为有用，通常所谓的紫外光谱就是指近紫外区的光谱。2.紫外光谱：以波长10~400nm的电磁波照射物质分子，即以紫外光照射物质分子，由分子的电子能级跃迁而产生的光谱叫紫外光谱。紫外光谱是电子光谱的一部分，可见光谱也是电子光谱，电子光谱是由电子跃迁而产生的吸收光谱的总称。1.2紫外光谱的产生、特征及表示法二．紫外光谱的产生、特征及表示法1．紫外光谱的产生主要是因为物质分子的能量具有量子化的特征（即物质分子的能量具有不连续的特征）。一个分子有一系列能阶，其中包括许多电子能阶，分子震动能阶以及分子转动能阶。1.2.1

n=2

4纯电子跃迁31-20ev

21

纯转动跃迁纯振动跃迁0.05-1evn=10.05ev以下电子，振动，转动能级示意图1.2.2当分子在入射光的作用下发生了阶电子跃迁，也就是说分子中阶电子由低能级E0跃迁到高能级E1（激发态），根据量子理论电子在跃迁时所吸收的能量不是连续的，而是量子化的，即所吸收的光子能量等于两个能级的差值：△E=

E1－

E0=hv=h·c/λ(v=c/λ)式中：h=Plank常数=6.62×10-27尔格·秒

c=光速3×1010cmλ=波长用nm表示

v=频率用周/秒（Cps）或赫兹（Hz）E=能量单位为尔格，电子伏特ev或卡/摩尔1.2.3分子的内部运动包括有转动、振动和电子运动。分子的能级近似地由转动能级、振动能级和电子能级所构成。如前图所示，一般说来，分子转动能级的间距为0.05~1电子伏特，电子能级的间距为1~20电子伏特。可见，电子跃迁所需能量最大.其次为分子振动、转动，这样当电子能级改变时，不可避免地伴随有振动、转动能级的变化，因而使电子关扑的谱带增宽。1.2.42．紫外光谱的特征紫外光谱分析方法是根据溶液中物质的分子或离子对紫外光谱区辐射能的吸收而产生吸收光谱来研究物质组成和结构的。当一条紫外光（单色光）I0射入溶液时，一部分光I透过溶液，一部分光被溶液所吸收，溶液对紫外光的吸收程度（即溶液的吸光度）与溶液中物质的浓度及液层的厚度成正比.这种关系称作朗伯-比尔定律（Lambert-Beer’sLaw），这是吸收光谱的基本定律，用数学公式表示为：1.2.5

A=㏒(I0/I)=abc式中：A：吸光度

I0：入射光强度

I：透射光强度

a：吸光系数

b：吸收池厚度（cm）c：被测物质浓度g/LI0/I：透射比，用T表示如果浓度用mol/L为单位，则上式可写成：A=εbcε：为摩尔吸光系数，单位为：Ｌ．moL-1．cm-1

1.2.63．紫外光谱表示法将不同波长的紫外光依次通过被分析的物质，分别将波长（单位为nm）做横坐标，以吸光度A做纵坐标，所绘制的曲线为紫外吸收光谱曲线。纵坐标可为A，T,ε,㏒ε表示0.6

ε≥104或㏒ε≥4为强峰

0.5ε≤103或㏒ε≤3为弱峰0.4右图中λmax=420

0.3

0.20.1

0.0

370420470

图1.吸收曲线(Fig.1Absorptionspectra）

1.3电子跃迁三．电子跃迁分子的紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，从化学键的性质上考虑，与电子光谱有关的主要是三种电子：（1）

形成单键的σ电子（2）

形成双键的π电子（3）

分子中非键电子即n电子化合物不同，所含的价电子类型不同，所产生的电子跃迁类型不同，三种电子可以用甲醛分子示例如下：

n电子

HCOσ电子Hπ电子．．．．．1.3.1根据分子轨道理论，分子中这三种电子能级的高低次序大致是：（σ）＜（π）＜（n）＜（π*）＜（σ*）σ,π是成键轨道，n是非键轨道，σ*,π*

是反键轨道有机分子吸收紫外光引起的电子跃迁有以下几种类型：σσ*,σ*,π*,ππ*

nn这些跃迁所需的反键σ*轨道能量如图所示：反键π*轨道能量大小顺序ππ*σ

σ*如下Enπ*nσ*n非键轨道成键π轨道电子跃迁类型成键σ轨道由式可知引起σσ*

跃迁的能量最大，波长最短，而引起

nπ*

跃迁的能量最小，波长最长。1.3.2σσ*＞σ*＞π

π*＞π*

nn电子跃迁时，被吸收的能量和紫外光波长间有以下关系:△E=h·c/λ1.3.3σσ*跃迁电子从轨道σ跃迁到反键轨道σ*称为σσ*跃迁，实现σσ*跃迁需要吸收很多能量，约为185千卡/克分子。因而吸收紫外光波长最短，小于200nm，在远紫外光区，如：CH4λmax=125nm

C2H6λmax=135nm饱和碳氢化合物的紫外光谱在远紫外光区。1.σσ*

跃迁1.3.4nσ*

跃迁

CH3

CH3Nλmax=227nm(ε900）CH3

2.nσ*

跃迁电子由n非键轨道跃迁到σ*轨道，称为nσ*跃迁，具有未共用电子对的取代基，例含S，N，O和X等杂原子的饱和有机化合物会发生这类跃迁。实现跃迁需要的能量较σσ*小，这类化合物一般在紫外光区有吸收，但大部分在远紫外区，例：CH3CLλmax=173nm(ε200)

CH3OHλmax=183nm1.3.5ππ*跃迁电子由π轨道跃迁到π*轨道称ππ*跃迁，所吸收的能量比nσ*小，峰位约在200nm附近，这种跃迁是强吸收，ε＞104

3.

ππ*跃迁例：CH2CH2

λmax=162nmε为104

CH3CHCHCH3

λmax=178nmε为1041.3.6nπ*跃迁电子从非键轨道跃迁到π*轨道，称为nπ*跃迁，引起这种跃迁所需能量最小，大部分都在200~400nm。近紫外光区有吸收，即有双键，有杂原子的化合物产生nπ*吸收，不过这种跃迁的ε很小，一般小于100，是弱吸收。例：例：CH3

COλmax=280nmε＜100CH3

电子跃迁类型与吸收峰波长关系如下：4.nπ*跃迁电子跃迁类型与吸收峰波长关系如下：跃迁类型吸收波长（nm）

σσ*＜200ππ*（孤立双键）＜200（强吸收）

nσ*＜200

nπ*200—400（弱吸收）其衍生物例CH3CL，CH3Br和CH3I的nσ*

分别出现在173，204和258nm处，这些数据说明了甲烷中引入氯，溴和碘原子使相应的吸收波长发生了红移，助色基的助色作用，还说明随着杂原子原子半径的增加,nσ*的跃迁移向近紫外光区。饱和烃类分子中只含有σ键，因此只能产生σσ*跃迁，其λmax＜150nm1.4.1紫外光谱与分子结构的关系四．紫外光谱与分子结构的关系（有机化合物的紫外光谱）1．饱和烃及其取代衍生物

饱和烷烃常作为UV谱的测定溶剂如正已烷等。只有一个双键的烯烃，如乙烯，可发生的跃迁有σσ*跃迁（在远紫外光区），ππ*跃迁，相应的吸收峰仍在远紫外光区。1.4.2不饱和烃及共轭烯烃

例：乙烯中λmax为180nm，ε为104左右

CH3CHCHCH3λmax为173nm，ε为104左右

λmax为176nm，ε为104左右（2）具有共轭双键的化合物在不饱和烃中，当有两个以上双键共轭时，随着共轭系统的延长，ππ*跃迁的吸收带明显向长波移动。2．不饱和烃及共轭烯烃（1）只有一个双键的化合物如丁二烯λmax为217nm，当有5个以上共轭双键时，吸收带已出现在可光区。当共轭二烯碳上氢原子被取代时，λmax作规律性的改变：Fieser和Woodward提出了计算共轭二烯，共轭烯酮等类化合物λmax的经验公式规定：P183基数（共轭=烯基苯吸收带）为217nm增加值：1．

二烯在同一环内（同环二烯）36nm2．

每个烷基（或环基）5nm3．

环外双键5nm4．

增加一个共轭双键30nm5.助色团—OCOR0nm—OR6nm—SR+30nm—CL,Br5nmR1

—N60nmR2

1.4.3例题例1.推断下列化合物的λmax

CH2=C—C=CH2

CH3CH3

λmax=217+（5×2）=227（nm）

例2.下式为胆甾二烯，推断其λmax

CH3

CH3C8H17

λmax=217+5×3+5=237nm

基值环基一个环外双键例3.下式为麦角醇，推断其λmaxCH3

CH3C8H17

λmax=217+36+5×4+5×2=283nm

基值同环二烯环基两个环外双键例4.λmax=217+5×4+5×2=247nm

基值环基环外双键例5.有一化合物结构可能是A，也可能是B，通过紫外光谱测得其λmax为242nm，试确定其结构：

AB解：化合物A

λmax=217+5×4+5=242nm

基值2个环基，2个烷基1个环外双键化合物Bλmax=217+5×3=232nm

基值2个环基，1个烷基因此它们nπ*吸收带稍有不同，醛，酮的nπ*吸收带在270~300nm附近，εmax为10~20是弱吸收，谱带略宽（测定时浓度需高）。1.4.4羰基化合物羰基化合物含有＞C=O基团,＞C=O基团主要可以产生

nσ*＜200nmnπ*200—400nmππ*＜200nm三个吸收带。醛，酮这两类物质与羰酸及其衍生物如酯，酰胺，酰卤等都含有羰基，但由于它们在结构上的差异。当醛、酮的羰基与双键共轭时，形成α,β一不饱和类醛酮类化合物，即α，β不饱和羰基化合物：孤立乙烯在200nm以下有ππ*

吸收带（ε为10000左右），孤立羰基在270~300nm附近有nπ*吸收带，如果羰基和乙烯共轭,这二吸收带都发生红移,ππ*吸收带在220~260nm（ε约为10000）,而nπ*吸收带在310~330nm（ε＜100）。对于取代α,β的不饱和醛、酮的λmax

可以用Fieser—Woodward规则来推测：

β’αχ

C=C—C=Oβ

δ’γβαχC=C—C=C—C=OP184改错：（表）

δ’

α,β不饱和羰基化合物母体215nmα,β键在环内-13nm醛-6nm共轭双键30nm环外双键5nm烷基、环基α位10nmβ位12nmγ以上18nm同环共轭二烯39nm1.4.5例题例1.推断下列化合物的λmax

CH3CH3

＞C=CH—C=OCH3

λmax=215+12×2=239nm

基本值两个β烷取代例2.

O

—C—CH3

λmax=215+10+12=237nm

基本值α烷取代β烷取代例3.OC—0EtO例4.一个化合物其结构可能是A，也可能是B，该化合物λmax=338nm，试确定其结构：

OδOABαγαγδββ

λmax=215+10+30－22=233nm

基本值α环基β烷氧基羰基上连OR基结构A：λmax=215+18+18×2+39+30=338nm

基本值γ环基2个δ环基同环二烯共轭延长结构B：λmax=215+18+18+5+30=286nm

基本值γ环基δ环基环外双键共轭延长因此确定此结构为A。Fieser-Woodward规则不适用于交叉共轭，例=CH2

及芳香系统。在＞C=O基碳上如果联结了带有孤对电子的基团，由于诱导效应和共轭效应的作用使＞C=O上的电子结合更牢固，所以跃迁时需要的能量变大，波长变短，nπ*跃迁由270~300nm变为210nm左右.因此利用紫外光谱可以把醛、酮结构与酯、酸，酰胺等区别开来。

化合物λmax㏒ε跃迁类型

O

R—C—OH205nm1~2nπ*

OR—C—OR~205nm1~2nπ*

OR—C—NR2~205nm~2nπ*

OR—C—SH~205nm~3nπ*

1.4.5苯及其衍生物苯环有三个吸收峰

λmax184nm

E1带

λmax204nm

E2带

λmax230~270nmB带中心在255nmA．当苯环上有烷基取代时，苯的B带（λmax255）发生红移，如甲苯的B带λmax为261nm，这是由于烷基的C-H键的电子与苯环产生超共轭引起的。苯在极性溶剂中带的精细结构变弱或消失。B．当苯环上有助色基取代时，即含有n电子的杂原子基团如：—OH，—NH2，当nπ*共轭时，会使E2带和B带产生红移，强度增加，B带的精细结构消失。例：E2λmax=204nmBλmax=255nmNH2E2λmax=230nmBλmax=280nmOHE2λmax=210nmBλmax=270nmC．当苯环上有生色基团取代时当苯环上有生色集团取代时，即具有双键的基团取代，它与苯环共轭在200~250nm出现带，而且B带仍然出现，E2此时带，B带均发生红移。例：E2λmax=204nm

Bλmax=255nm苯甲醛HE2λmax=244nm

—C=OBλmax=280nm苯乙烯HE2λmax=244nm

—C=CH2Bλmax=282nmScott提出了计算λmax的规则：（表P187）

基值：R=烷基或环基λmax为246取代基：=H250=羰基或烷氧基230例1：计算下列化合物的λmaxO

—C—OHλmax=230+58=288nmNH2R=OH对位NH2

D．芳香族羰基的衍生物即具有O的苯甲醛，苯甲酸，苯甲酸酯等—C—R例2.OMeMeO

O

λmax=246+7+25+3=281nmR=环基间位OMe对位OMe邻位环基

OCH3COH20441nπ*1.5.1基本术语与概念1．生色团：指分子吸收电磁波而产生电子跃迁的原子基团，通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。例：化合物λmaxε跃迁类型C6H13CH=CH217713000ππ*

OCH3CNH221460nπ*2．

助色团：指带有非键电子对的基团，如：-OH，-OR，NHR，OR等，它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使生色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸收强度。3．

谱带的红移与紫移：化合物由于因取代基或溶剂的改变，使其吸收带的λmax发生移动，向长波方向移动称为红移，向短波方向移动成为紫移。例1.取代基变化

E2=203nmε=7400

红—OHE2=210nmε=6200移—CH=CH2

E2=244nmε=12000例2.（溶液改变）丙酮的吸收如下：在乙烷中：λmax=280nm紫乙醇中：λmax=270nm移水中：λmax=265nm（1）R吸收带：单个发色基团的n一π*跃迁的谱带叫R带。如羰基＞C=O，硝基—NO2，偶氮基—N=N—等都有R带，R带的吸收强度λmax小，一般在100~2000之间是弱带。（2）K吸收带：具有ππ*共轭的分子出现K带，如丁二烯CH2=CH—CH=CH2有K带。在芳环上有发色团取代时，如苯乙烯—CH=CH2，会出现K带，

O

苯乙酮—C—CH3

4．吸收带：根据电子跃迁类型不同，吸收带可分为以下四种：它们都有ππ*共轭结构，K带是强带，εmax＞10000

K吸收带λmax=244nm

ππ*ε=12000

B吸收带λmax=282nmππ*ε=450当芳环上联结一个发色集团时（取代基与芳环有ππ*

共轭），这时不仅可以看到一个K带，而且可以观察到芳环特征的B带，如苯乙烯可以看到两个带：（3）B吸收带：B吸收带是芳香族化合物的特征吸收

带，也属ππ*跃迁。苯的B带在230~270nm内是一宽峰，它包括多重峰或称精细结构，这是由于电子能级的变化与振动能级的变化相重叠的缘故。其中心在255nm，εmax为250~3000。

B吸收带的波长比K吸收带的长。（4）E吸收带：E吸收带类似于B带，也是芳香结构的特征，也属于ππ*跃进。

E吸收带可分为E1和E2两个吸收带，二者分别可以看成是芳环中乙烯键和共轭二烯键所引起的，也属于ππ*跃迁。E1吸收带的吸收峰在184nm，由苯环内乙烯键上π电子跃迁引起的，此带在远紫外光区。E2带在204nm左右有吸收，是由苯环共轭二烯引起的，有时就把E2带叫做K带。苯可以产生E1，E2及B吸收带，其紫外吸收光谱如图所示。1.6.1溶剂对紫外光谱的影响1．溶剂的影响物质的紫外吸收光谱一般是在它的液体、固体（如透明的晶体）和蒸汽状态下测定的。但是，物质在不同状态下测得的光谱是有差异的，即使在溶液状态下测定的光谱也会随着溶剂的不同出现很大的差异。下图为顺式四氮杂苯在不同状态下测定的光谱，其差别是显而易见的。Ⅰ：室温下：气态测得Ⅱ：在5：1异戊烷-甲基环己烷（玻璃态下）测定的Ⅲ：室温下：在环己烷中测得Ⅳ：在室温下：在水中测得一般进行紫外光谱的研究都是在溶液中进行的，因此溶剂的性质对紫外光谱的影响十分重要。溶剂对紫外光谱的影响也称为溶剂效应。实质上是在溶液中分子间的相互作用对光谱的影响。在溶液中，分子间的各种形式的作用力如：静电力、诱导力、色散力、氢键等都影响到它的UV光谱。（1）溶剂的极性对谱带宽度和强度的影响。在使用极性溶剂时，往往会使电子跃迁中振动结构消失，谱带为一平滑曲线，并使吸收强度改变，下图为苯酚在不同溶剂中的吸收光谱。图中：1.在庚烷中，苯酚的吸收光谱

2.在乙醇中，苯酚的吸收光谱苯酚在庚烷中出现三个明显的峰，而在乙醇中，三个峰消失，出现一个平滑的宽峰，强度也降低了，其原因是在极性溶剂中，极性溶剂与溶质分子间的相互作用比较强，抑制了分子的振动，而使振动结构消失（2）溶剂效应引起吸收带的位移一般情况下，nπ*跃迁所产生的吸收峰随溶剂极性增大而向短波方向移动.例如：醛、酮、羰基＞C=O中的n电子会引起nπ*跃迁。＞C=O在基态时，由于氧原子的电负性，＞C=O是有极性的，可用C+—C－表示.当发生n电子跃迁后，n电子跃迁π*到轨道，因此受激发时氧原子一侧的电子云小于基态，即基态比受激发态时极性大；当其溶解在极性溶剂中时，与极性溶剂（例水、醇等）之间容易发生较强的作用，使基态能量下降较大。而激发态能量下降较小，如图所示。所以二个能级的能量差增加，使nπ*跃迁发生兰移。溶剂在正已烷中在氯仿中在甲醇中在水中n—π*跃迁的λmax

329315309305ππ*跃迁时所产生的吸收峰随着溶剂极性的增大而向长波方向移动。例如：＞C=C＜在基态时是无极性的，当电子跃迁到π*时，极性增加，可用C+—C－或C－—C+表示，所以激发态时＞C=C＜极性大于基态。极性大的激发态与极性溶剂作用强，则π*（使激发态能量）能量下降比基态多，而π能量下降少些。例如：亚异丙酮CH3—C—CH=C—CH3的溶剂效应如下：

OCH3如图所示：二个能级的能量差减小了，因此ππ*跃迁发生了红移。例亚异丙酮中CH3—C—CH=C—CH3中ππ*跃迁中的溶剂效应如下：OCH3

溶剂在正已烷中在氯仿中在甲醇中在水中λmax230233237243E＞C=Oπ*C+—C－π*

π*π*

＞C+—C－n

＞C=O＜ππn

非极性溶剂极性溶剂非极性溶剂极性溶剂由于溶剂对UV光谱的影响很大，所以不仅在测定光谱时要正确地选择溶剂，而且在引用文献数据时，也要考虑到溶剂的影响。△E△E△E△E1.6.2溶剂的选择溶剂的选择要注意以下几点：（1）对测定的物质应是惰性的，溶剂与被测物不起化学反应，如果发生化学反应将得到的是反应产物的光谱。（2）在测定波长范围内，应该没有特征吸收，透光度应尽可能高。（3）溶剂对测定的物质应该有一定的溶解度，测定液应该是透明的，不应有混浊或沉淀，浓度范围一般为10-5~10-2moL浓度。（4）溶剂的沸点不宜太低，沸点低，易挥发，引起浓度的改变。（5）尽可能采用非极性溶剂，极性溶剂往往引起吸收峰的位移，强度也产生改变。（6）毒性小，使用安全，要有较高的纯度。杂质的存在不仅影响溶剂的透光度，杂质的存在与被测物发生反应而得出错误的结论，在使用溶剂之前最好检查一下溶剂的透光情况。下面介绍几种常见的溶剂：A．纯的蒸馏水是方便的溶剂，有良好的透光性，透光率几乎接近100%，但在水中溶解的有机物并不多，而且极性较强，一般不太使用，常用它作为校正其他溶剂的比较标准，使用蒸馏水作溶剂时，宜采用新煮沸过的，放置过久的蒸馏水中会溶解一定数量的空气，而引起误差。B．醇类溶剂：如甲醇、乙醇、异丙醇等是透光度较好的溶剂，可用于210nm以上的波长范围，能溶解许多有机物，是常用的溶剂，其缺点是极性强，有时不能观察到细微结构。C．烷烃类溶剂：如己烷、环己烷、异辛烷等透光性好，又是非极性溶剂，是紫外光谱的良好溶剂。但是，不是所有的有机物都能溶解在烷烃类溶剂中，因此它的应用也受到限制。D．氯仿：氯仿的溶解能力很强，能溶解高聚物，不溶解于烷烃类，醇类的物质可以采用氯仿做溶剂，但氯仿的缺点是透光性差，而且有毒。E．乙醚：乙醚的溶解能力也很强，在紫外光区透光度也很好，极性也低，但其缺点是极易挥发，将引起溶液浓度的增加而造成误差。在选用溶剂时，必须考虑到各种有利或不利的因素，因为有机化合物种类繁多，性质各异，很难找到一种通用的溶剂。见表：常用溶剂的最低波长（λmax）

P1761.7.1紫外吸收光谱的应用1．有机化合物定性鉴定有机化合物的紫外吸收光谱只有少数几个宽的吸收带，缺乏精细结构，只能反映分子中发色集团和助色基团及其附近的结构特征，而不能反映整个分子的特性。因此，仅依靠紫外光谱来推断未知化合物的结构是困难的。但是，对于判别有机化合物中发色集团和助色基团的种类、位置及其数目以及区别饱和与不饱和化合物，确定分子中共轭程度等有其独特的优点。（1）如果化合物的紫外光谱在220~400nm范围内没有吸收带，可以判断该化合物可能是饱和的支链烃、脂环烃或其他饱和的脂肪族化合物或只含一个双键的烯烃等。（2）若化合物只在270~350nm有弱吸收带，则该化合物必含n电子的简单非共轭发色集团，如羰基、硝基等。（3）若化合物在210~250nm范围内有强吸收带ε≥104，这是K吸收带的特征，则该化合物可能含有共轭双键的化合物，若强吸收带出现在260~300nm范围，则表明该化合物存在三个或三个以上共轭双键。（4）若吸收带进入可见光区，则该化合物是长共轭发色基团的化合物或是稠环化合物。（5）若化合物在250~300nm范围内有中等强度吸收带，ε=103~104这是苯环B吸收带的特征，该化合物含有苯环。按上述规律可以初步确定该化合物的归属范围，将该化合物的光谱与标准化合物的谱图进行对照作出判断。（6）标准光谱的应用被测样品作出紫外光谱图后，常可利用有关文献资料。常用的标准谱图、手册主要有下列几种：A．OrganicElectronicSpectralDataM.J.Kamlet,J.P.Phillipsetal.《Interscience》NewYork这是一套多卷大型手册性丛书，1960年始出版第一卷。可依据分子式从该书中查找化合物名称，λmax，㏒ε文献出处，测定溶剂等。B．TheSadtlerStandardSpectraUltrarioletSadtlerResearchLaboratorles

由萨特勒研究实验室编的紫外标准谱图，附有化合物名称索引、化合物类别索引、分子式索引等。1.7.2紫外光谱在定量分析上的应用应用紫外光谱进行定量分析具有快速、灵敏度高等优点，目前广泛用于微量或痕量分析中。一般测试范围在10-5~

10-2moL

。紫外光谱法不需要显色剂，因而一般不受显色温度、时间等因素的影响，操作简便。但有一个局限就是待测试样必须在紫外光区有吸收并且在测试浓度范围服从Lambert-BeersLaw的。紫外光谱法定量分析的基础是光的吸收定律，即Lambert-BeersLaw在一定的浓度范围内，溶液的吸光度与溶液中物质的浓度及液层厚度成正比

A=ε.C.LA：吸光度或光密度ε：摩尔吸光系数(L.moL-1.cm-1)C：样品浓度(moL/L)L：样品厚度(cm)做定量分析时,（1）先选定样品的特征吸收带入λma（2）按工作曲线法即在λmax波长下将待测样品的纯品配成一系列标准溶液，测出不同浓度的标准溶液的吸光度值，以吸收度值做纵坐标，浓度做横坐标，绘出工作曲线，再由待测未知样品测得的吸光度对照工作曲线，即找出其含量。如果通过实验证明在测定条件下，符合Beer定律也可以不用工作曲线法而用计算法求出未知样品的浓度，即配制一定浓度的Cs的待测试样纯品的标准溶液（其浓度最好与待未知溶液接近）在λmax处测其吸光度As，在相同条件下测未知样品溶液的吸光度值Ax,后者的浓度Cx可按下式求出：

AsεCsLCs

==AXεCXLCXCX=CSAX/As此外，对于化合物中多组分含量的测定可以用解联立方程的方法，对于有干扰组分的样品含量测定可以采用双波长、三波长等方法。黄酮类化合物是自然界中很重要的一大类天然有机化合物，有关它的提取、分离、分析和药理方面的研究报道很多。对于黄酮类化合物的相互分离以及单一黄酮成分的定量分析，常用的有气相色谱法、高效液相色谱法和光谱法。而对于评价和监测茶叶及其饮料中的黄酮含量往往采用分光光度法[1]，但由于吸收峰不对称给定量分析造成一定的影响。本文以红茶及其饮料为分析对象采用三波长－分光光度法测定红茶及其饮料中黄酮的含量，有效地消除了吸收峰不对称给定量分析造成的影响，并校正了基于干扰组分（饮料中添加剂）的吸收光谱具有可能是散射造成的背景（散射与波长有关，在短波处散射较强），产生的基线倾斜。本法的回收率为99.0%-109.0%，变异系数小于0.48%。方法的准确度与精密度均令人满意。

三波长分光光度法测定红茶及其饮料中黄酮的含量

在黄酮类化合物的紫外光谱吸收中，主要吸收带是由300－400nm之间的吸收带Ⅰ和240－280nm之间的吸收带Ⅱ组成。因为茶叶及其饮料中含有茶多酚等化合物，在带Ⅰ和带Ⅱ范围内均有一定程度的吸收，会对黄酮的测定产生干扰。加入鈻盐使黄酮类化合物与鈻离子形成稳定的配合物，其反应过城如下：

1方法原理

或

吸收带Ⅰ会明显产生红移，同时吸光度也大大增加，在中性偏酸性条件下，带Ⅰ红移至420nm附近[2]。因此，选择鈻配合物显色体系来测定红茶及其饮料中总黄酮的含量。但由于吸收峰不对称给定量分析造成一定的影响。本文采用三波长－分光光度法测定红茶及其饮料中黄酮的含量[3～5]，有效地消除了吸收峰不对称给定量分析造成的影响，并校正了基于干扰组分（饮料中添加剂）的吸收光谱具有线性吸收产生的基线倾斜。三波长－分光光度法的基本原理如图1所示。在一吸收光谱曲线上，可以适当选择三个波长λ1、λ2和λ3处分别测定吸光度A1、A2和A3。由图1可知：

式中：ε为待测组分在各波长处的摩尔吸光系数；b为光程；