仪器分析第七章分子发光.ppt

1、第七章分子发光荧光、磷光、化学发光、学习目的是通过牙齿章节学习，明确分子发光研究的对象，了解分子发光的发生机制，了解分子发光的影响因素。掌握分子发光的几个茄子基本概论，基本仪器结构和定量分析方法。牙齿章节的主要内容，7.1分子荧光、磷光频谱7.2分子荧光、磷光与化学结构的关系7.3影响光致发光的因素7.4分子荧光、磷光光谱仪7.5分子荧光、磷光频谱应用7.6化学发光频谱简介、7.1分子荧光、磷光频谱、1、分子荧光、磷光频谱概述分子因此，发光法可以用作液相色谱和毛细管传记电泳的检测器。与吸收光谱相比，分子发光不仅应用于定量分析方面，还应用于很多领域。一般来说，分子发光法的应用比分子吸收光谱少，主

2、要是发光的物质少。2，分子荧光，磷光的生成1。分子的单重态和三重态根据大麦的原理，分子在同一轨道上的两个电子自旋方向相反，自旋杨紫数I分别为1/2和-1/2，其对数和S=0(自旋杨紫总数)。自旋多重性2S 1=1，称为单重量状态，由S(单)表示。大多数具有偶数电子的分子(氧分子例外)在室温下都在单个基态S0，被能量作用刺激后，电子在转变过程中保持自旋方向，不会变成单个重态。电子战期间，自旋方向发生变化时，自旋多性2S 1=3称为发生三重态，表示为T(triplet)。三重态又称亚稳态。第一个引用状态显示为S1或T1，以后类推。根据红特规则，ES1ET1单重态分子具有抗磁性，三重态分子具有顺磁性

3、。2 .荧光，磷光的产生，在室温下，大部分分子处于基态的最小振动能量水平，分子吸收特性辐射能跳到S1或S2的不同振动和旋转能量水平，产生吸收。通过无辐射转移，突然(10-15s)着陆到第一次发生的单个状态的最低振动能量水平后，回到基态的每个振动能量水平时，S1S0允许跳跃。因此荧光光谱的形状与产生光的波长无关。三重分子的能量低于相应的单重分子，但通常第一次发生三重状态的振动能量水平与第一次发生单个状态的最小振动能量水平几乎相同。因此，第一次发生单重状态的最小振动能量水平可以通过系统间的跳跃跳到第一次发生三重状态。经过振动松弛，返回到发生三重状态的最低振动能量水平，然后以光的形式松弛，返回到纪宁

4、状态。、T1S0禁止阻挡跳跃，速度慢。发光一旦停止，荧光立即停止，磷光可以持续一段时间。一些分子跳跃到T1后，通过热激活，可以回到S1的每个振动能量水平，然后从S1的最低振动能量水平松弛到纪宁状态，释放出荧光。这称为延迟荧光。上面的荧光，磷光生成过程可以用Jablonski图来说明。7.2分子荧光，磷光和化学结构的关系，1，荧光杨紫产量(杨紫产量或荧光效率)=，发射荧光的分子数，这里的分子数，发射光子数，吸收光子数，kf，kf ki，kf其大小主要取决于化学结构。Ki是与进程相关的其他速度常数的总和。其大小主要取决于化学环境，同时与结构有关。第二，荧光，磷光与有机化合物结构的关系1。荧光，磷光

5、的产生是光。现在我们常用的发光波长范围是紫外线-可见光区域，即200800nm，主要是紫外线。因此，产生荧光和磷光的有机化合物主要是不饱和共轭结构的分子。例如：苯环和双键的共轭体系、乙炔衍生物、杂环类衍生物等。2.大多数荧光物质在发光照射下吸收能量，首先通过*或n*生成发生状态的分子，然后通过振动弛豫或其他无辐射转移在发生*或*n生成荧光。其中，*生成的荧光强度大于*n(*的大)。但是n*跳跃发生时，接着发生系统间跳跃，最后在*的T1状态下松弛的S0状态下产生更强的磷光。3，几乎没有化合物的荧光，除了过渡元素的顺磁性原子发生线性荧光光谱外，大多数盐类金属离子在溶液中不能产生荧光(没有辐射转移)

6、。但是，某些金属螯合物(配合物)会产生强烈的荧光。生成过程：配体吸收光能，*配体将能量转移到金属离子，dd*或ff*发生，d*d或f*f松弛到低功能级，产生荧光。2，2-二羟基偶氮苯，8-羟基喹啉，7.3光亮度的影响因素，1，环境对光亮度的影响1。荧光强度(IF)与溶液浓度(C)的关系发射的荧光强度应与物质吸收的激发光的强度成正比。也就是说，在IF=格式扩展(请参阅教材第139页)bc0.05中，可以忽略格式展开的后面部分。如以上程序所示，IF=2.303 kbci 0 I0 IF=Kc在稀释溶液中具有线性关系IF和C。在高浓度下，分子之间的相互作用得到改善，碰撞的概率增加，自我关闭。纪宁状态

7、分子的增加导致自吸收。因此，IF和c不是线性关系。2 .溶剂极性的影响一般随着溶剂介电常数的增加，物质荧光棒的波长越长，荧光效率越高。溶剂介电常数增加(即极性越大)，*跳跃变得容易，所以这里状态的分子越多，红色迁移发生。此外，在含有CH3CH2I、CBr4等重原子的溶剂中，荧光强度降低，但磷光强度提高。在溶液中测量物质荧光时，要注意溶剂中杂质的荧光和溶剂的拉曼光谱会妨碍荧光的测定。去除方法：使用高分辨率仪器测量溶剂的拉曼峰，并在荧光光谱中进行校正。3.温度的影响绝大多数荧光物质在溶液中随温度上升，IF，IP0。为什么？)，4.pH值的影响荧光物质为弱酸或弱碱时，溶液的pH值对荧光强度有很大影响

8、。在弱酸或弱碱不同的酸度中，分子和离子的电离平衡发生变化，因此荧光物质的荧光强度随离解状态而变化。以苯胺为例：在pH712溶液中产生蓝色荧光，在pH13溶液中不产生荧光。PH13无形光，2，影响分子结构的分子产生荧光的条件：物质必须具有吸收一定频率紫外线的特定结构。物质分子吸收一定频率的紫外线后必须具有很高的荧光效率。1.轭上有双键的分子一般荧光很强。2.具有刚性和共面结构的电子共轭体系的分子，其高度很高。酚酞、荧光素、3 .苯环上置换对芳香化合物荧光和磷光的影响苯环上置换不同会引起化合物最大吸收棒和荧光棒的变化和强度的变化。通常，将电子替换为-OH，-NH2通常会提高荧光。吸入电子替换器，例

9、如-COOH，C=O减弱，甚至荧光破坏。对于用f，Cl，Br，I取代的苯，荧光强度随卤原子序数的增加而减少，但磷光强度相反。IF，10，7，5，0，这种现象称为重原子效应，因此荧光强度下降，磷强度增加。第三，由于荧光的消失，物质的荧光强度下降的现象称为荧光的消失。能降低荧光强度的物质称为灭火剂。因此，荧光的消失主要有以下几个方面。1.碰撞消亡2。能量转移3。氧气的消失4。磁消失和磁吸收，7.4分子荧光，磷光光谱仪，分子荧光，磷光光谱仪，也称为光度计，主要是光源、单色机(过滤器或光栅)，第一，荧光光度计，光源，第一单色机，样品池，第二单色机，探测器，2 .荧光光谱可以获得固定刺激光的波长和强度，物质发出的荧光可以通过第二单色器测量不同波长的荧光强度，以荧光的波长(em)为横坐标，以荧光强度(IF)为纵坐标，从而获得物质的荧光光谱。例如，蒽和硫酸喹啉的激发光谱和荧光频谱，蒽的激发光谱和荧光频谱，硫酸喹啉的激发光谱和荧光频谱，3，磷光光度计要求：磷光分析通常在低温下测量，以减少猝灭效果。没有荧光的情况下，要测量磷光强度，光源必须及时打开开