UV光谱的产生.ppt

1、,UV光谱的产生,紫外吸收光谱属于分子吸收光谱，是由分子中电子能级的跃 迁而产生的。 分子和原子一样，也有它的特征分子能级。分子内部的运动 可分为价电子运动，分子内原子在平衡位置附近的振动和分子绕 其重心的转动。因此分子具有三种不同能级：电子能级、振动能 级和转动能级，三种能级都是量子化的，各种能级的能量差不同 。 所以分子的总能量E等于电子能、振动能、转动能三项之和。,分子从外界吸收能量后，就引起分子的跃迁，即从基 态跃迁到激发态。 分子能级的跃迁有一定规律，即分子只能吸收等于能 级之差的能量。,三种跃迁所需能量不同，需要不同的波长的电磁辐射使之跃迁，即在不同的光学区出现吸收谱带。,双原子分

2、子的电子能级 ，振动能级、转动能级,电子能级跃迁产生的吸收光谱主要处于紫外及可见 光区（100780mm），这种光谱称电子光谱或紫外及 可见光谱。 振动能级跃迁的能量一般在0.0251ev之间，只发 生振动能级的跃迁时，其吸收光谱位于红外光区。 转动能级跃迁能量一般小于0.025ev，其吸收光谱 位于远红外光区。 发生电子能级跃迁时，会伴随着振动（谱线间隔 5nm）和转动能级（谱线间隔0.25nm）的跃迁。,分子光谱较原子光谱复杂，一般包括若干个谱带系 （不同的电子能级跃迁），每个谱带系含若干个谱带， 每个谱带包含若干个谱线。,实际观察到紫外光谱不是线状光谱而是带状光谱。 这是为什么呢？,振动

3、能级产生的波长间隔约为5nm，而转动能级所产生的波 长间隔仅为0.25nm，而对于一般的分光光度计而言很难分 辨开来，所以观察到的是合并成的带状光谱。,电子跃迁类型,1.NV跃迁：,电子从成键轨道（基态）向反键轨道（激发态）的跃迁， 包括* 跃迁和* 跃迁。,*的跃迁： 所需能量最大，电子只有吸收远紫外光的能量才能 发生跃迁，吸收波长200 nm。,*的跃迁： 不饱和双键中的电子吸收能量后跃迁到*反键轨道。 能量较低， 近紫外区，在200nm附近。,（2）NQ 跃迁： 分子中未成键电子被激发到反键轨道的跃迁，包括 n* 和 n*。,n* 跃迁 O、S、N、X 杂原子上的未成键的n电子向反键轨道

4、跃迁。,n*跃迁 连有杂原子的双键化合物（如-C=O、-C=N）中n电 子跃迁到* 轨道。,（3）NR 跃迁： 分子中电子逐步激发到各高能级，然后电离成分子离 子的跃迁。,综上，不同种类的电子跃迁所需的能量大小是不同的。,E 大小顺序为： n n ,吸收带类型,（1）R吸收带： 由化合物的n*跃迁产生的吸收带。 具有杂原子和双键的共轭基团。 如C=O,-N=O,-N=N- 等，是含这些基团的特征吸收带。 特点：处于长波方向，吸收强度弱，一般100。,（2）K吸收带： 由共轭的*跃迁产生的吸收带。 特点：吸收峰的波长比R带短； 吸收峰强，一般104； 共轭系统的增长，K吸收带向长波移动。 K吸收带是共轭分子的特征吸收带，是UV中应用最多的 吸收带。,（3）B 吸收带： 芳香族化合物的特征吸收带，由*与苯环的振动 动重叠引起的。 特点：出现振动的精细结构； B带的精细结构用来识别芳香族化合物。 （4）E 吸收带: 苯环上三个共扼双键的 *跃迁引起的，也是芳香族 化合物的特征吸收带。 两个吸收峰 E1带：180 nm（104） E2带：200204nm（7900）。 当苯环上有发色团取代且与苯共轭时，E2带常和K带合并， 吸收峰向长波移动。,1.是说明采用什么方法可以区别n*和*跃迁类型？ 通常比较吸收峰的摩尔吸收系数大小，强带为*跃迁， 弱带为n*跃