紫外可见光分光光度法汇总.pptx

第三章第三章 光学分析法概论光学分析法概论第一节第一节 电磁辐射及其物质相互作用电磁辐射及其物质相互作用 一、电磁辐射和电磁波谱一、电磁辐射和电磁波谱二、光学分析法分类二、光学分析法分类 三、光谱法仪器三、光谱法仪器分光光度计分光光度计 依据物质发射电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用依据物质发射电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用依据物质发射电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用依据物质发射电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用而建立起来各种分析法统称光学分析法而建立起来各种分析法统称光学分析法而建立起来各种分析法统称光学分析法而建立起来各种分析法统称光学分析法 。1紫外可见光分光光度法汇总1/106一、电磁辐射和电磁波谱一、电磁辐射和电磁波谱1电磁辐射（电磁波，光）：以巨大速度经过空间、不需要任何物质作为传输媒介一个能量 2电磁辐射性质：含有波、粒二向性波动性：粒子性：2紫外可见光分光光度法汇总2/106 高能辐射区高能辐射区 射线射线 能量最高，起源于核能级跃迁能量最高，起源于核能级跃迁 射线射线 来自内层电子能级跃迁来自内层电子能级跃迁 光学光谱区光学光谱区 紫外光紫外光 来自原子和分子外层电子能级跃迁来自原子和分子外层电子能级跃迁 可见光可见光 红外光红外光 来自分子振动和转动能级跃迁来自分子振动和转动能级跃迁 波谱区波谱区 微波微波 来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波无线电波 来自原子核自旋能级跃迁来自原子核自旋能级跃迁3电磁波谱：电磁辐射按波长次序排列，称。射线射线 X 射线射线紫外光紫外光可见光可见光红外光红外光微波微波无线电波无线电波波长波长波长波长长长长长3紫外可见光分光光度法汇总3/106常见电磁辐射与物质作用术语：常见电磁辐射与物质作用术语：吸收：是原子、分子或离子吸收光子能量（等 于基态和激发态能量之差），从基态跃迁至激发态过程。发射：是物质从激发态跃迁回基态，并以光形式释放出能量过程。散射：没包括能量交换。拉曼散射：包括能量交换。折射、反射、干涉、衍射4紫外可见光分光光度法汇总4/106二、光学分析法及其分类二、光学分析法及其分类（一）分类：1光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部 发生量子化能级跃迁而产生吸收、发射或散射 辐射等电磁辐射强度随波长改变定性、定量 分析方法 按能量交换方向分按能量交换方向分 吸收光谱法吸收光谱法 发射光谱法发射光谱法 按作用结果不一样分按作用结果不一样分 原子光谱原子光谱线状光谱线状光谱 分子光谱分子光谱带状光谱带状光谱5紫外可见光分光光度法汇总5/1062非光谱法：利用物质与电磁辐射相互作用测定 电磁辐射反射、折射、干涉、衍射和偏振等基 本性质改变分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法、射线衍射法3光谱法与非光谱法区分：光谱法：内部能级发生改变光谱法：内部能级发生改变 原子吸收原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁发射光谱法：分子外层电子能级跃迁非光谱法：内部能级不发生改变非光谱法：内部能级不发生改变 仅测定电磁辐射性质改变仅测定电磁辐射性质改变 6紫外可见光分光光度法汇总6/106 原子光谱法原子光谱法：以测量气态原子或离子外层或内层：以测量气态原子或离子外层或内层电子能级跃迁所产生原子光谱为基础成份分析方法。电子能级跃迁所产生原子光谱为基础成份分析方法。原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法以及法以及X射线荧光光谱法射线荧光光谱法分子光谱法分子光谱法：由分子中电子能级、振动和转动能级改：由分子中电子能级、振动和转动能级改变，表现形式为带光谱。变，表现形式为带光谱。红外吸收法、紫外红外吸收法、紫外-可见光吸收光谱法、分子荧光可见光吸收光谱法、分子荧光和磷光光谱法和磷光光谱法7紫外可见光分光光度法汇总7/1061分子吸收光谱产生由能级间跃迁引发能级：电子能级、振动能级、转动能级跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级过程若用一连续电磁辐射照射样品分子，将照射前后若用一连续电磁辐射照射样品分子，将照射前后光强度改变转变为电信号并统计下来，就可得到光强光强度改变转变为电信号并统计下来，就可得到光强度改变对波长关系曲线，即为分子吸收光谱度改变对波长关系曲线，即为分子吸收光谱8紫外可见光分光光度法汇总8/1062分子吸收光谱分类：分子内运动包括三种跃迁能级，所需能量大小次序 3紫外-可见吸收光谱产生 因为分子吸收紫外-可见光区电磁辐射，分子中 价电子（或外层电子）能级跃迁而产生 （吸收能量=两个跃迁能级之差）9紫外可见光分光光度法汇总9/106（三）发射光谱（四）吸收光谱 例：例：-射线；射线；x-x-射线；荧光射线；荧光例：原子吸收光谱，分子吸收光谱例：原子吸收光谱，分子吸收光谱10紫外可见光分光光度法汇总10/106三、光谱法仪器三、光谱法仪器分光光度计分光光度计主要特点：三个基本单元组成主要特点：三个基本单元组成光源光源光源光源单色器单色器单色器单色器样品池样品池样品池样品池检测器检测器检测器检测器统计显示装置统计显示装置统计显示装置统计显示装置11紫外可见光分光光度法汇总11/106第四章第四章 紫外紫外-可见光光度法可见光光度法12紫外可见光分光光度法汇总12/106第一节第一节 基本原理和概念基本原理和概念一、紫外-可见吸收光谱电子跃迁类型 二、相关基本概念三、吸收带类型和影响原因四、影响吸收带原因五、朗伯比尔定律13紫外可见光分光光度法汇总13/106一、紫外一、紫外-可见吸收光谱电子跃迁类型可见吸收光谱电子跃迁类型预备知识：预备知识：价电子：价电子：电子电子 饱和饱和 键键 电子电子 不饱和不饱和 键键 n n电子电子轨道：轨道：电子围绕原子或分子运动几率电子围绕原子或分子运动几率 轨轨道道不不一一样样，电电子子所所含含有有能能量量不不一样一样 COHn s sH14紫外可见光分光光度法汇总14/106图示基态与激发态：基态与激发态：电子吸收能量，由基态电子吸收能量，由基态激发态激发态 成键轨道与反键轨道：成键轨道与反键轨道：n n*15紫外可见光分光光度法汇总15/106 电子跃迁类型：电子跃迁类型：1.*跃迁：跃迁：饱和烃饱和烃（甲烷，乙烷）（甲烷，乙烷）E很高，很高，n*n*16紫外可见光分光光度法汇总16/106图示17紫外可见光分光光度法汇总17/106注：注：紫外光谱电子跃迁类型 ：n*跃迁 *跃迁 饱和化合物无紫外吸收 电子跃迁类型与分子结构及存在基团有亲密联络依据分子结构推测可能产生电子跃迁类型；依据吸收谱带波长和电子跃迁类型 推测分子中可能存在基团（分子结构判定）18紫外可见光分光光度法汇总18/106二、相关基本概念二、相关基本概念1吸收光谱（吸收曲线）：不一样波长光对样品作用不一样，吸收强度不一样 以A作图 next2吸收光谱特征：定性依据 吸收峰max 吸收谷min 肩峰sh 末端吸收饱和-跃迁产生19紫外可见光分光光度法汇总19/106图示back20紫外可见光分光光度法汇总20/1063生色团（发色团）：能吸收紫外-可见光基团 有机化合物：含有不饱和键和未成对电子基团 具n 电子和电子基团 产生n*跃迁和*跃迁 跃迁E较低例：CC；CO；CN；NN 4助色团：本身无紫外吸收，但能够使生色团吸收 峰加强同时使吸收峰长移基团有机物：连有杂原子饱和基团例：OH，OR，NH，NR2，X注：当出现几个发色团共轭，则几个发色团所产生注：当出现几个发色团共轭，则几个发色团所产生 吸收带将消失，代之出现新共轭吸收带，其波吸收带将消失，代之出现新共轭吸收带，其波 长将比单个发色团吸收波长长，强度也增强长将比单个发色团吸收波长长，强度也增强21紫外可见光分光光度法汇总21/1065红移和蓝移：因为化合物结构改变（共轭、引入助色团取代基）或采取不一样溶剂后 吸收峰位置向长波方向移动，叫红移（长移）吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）6增色效应和减色效应 增色效应：吸收强度增强效应 减色效应：吸收强度减小效应7强带和弱带：max104 强带 min102 弱带22紫外可见光分光光度法汇总22/106三、吸收带及其与分子结构关系三、吸收带及其与分子结构关系1R带：由含杂原子不饱和基团n*跃迁产生CO；CN；NN E小，max250400nm，max200nm，max10423紫外可见光分光光度法汇总23/106 3B带：由*跃迁产生芳香族化合物主要特征吸收带 max=254nm，宽带，含有精细结构；max=200极性溶剂中，或苯环连有取代基，其精细结构消失4E带：由苯环环形共轭系统*跃迁产生芳香族化合物特征吸收带 E1 180nm max104（常观察不到）E2 200nm max=7000 强吸收苯环有发色团取代且与苯环共轭时，E2带与K带合并 一起红移（长移）24紫外可见光分光光度法汇总24/106图示25紫外可见光分光光度法汇总25/106图示26紫外可见光分光光度法汇总26/106四、影响吸收带原因四、影响吸收带原因1、位阻影响位阻影响位阻影响位阻影响因为立体妨碍，会影响共轭效应因为立体妨碍，会影响共轭效应立体妨碍立体妨碍27紫外可见光分光光度法汇总27/1062、跨环效应跨环效应跨环效应跨环效应 在有些在有些、不饱和酮中，即使双键与酮基不产生共不饱和酮中，即使双键与酮基不产生共轭体系，但因为适当立体排列，使羰基氧孤对和双轭体系，但因为适当立体排列，使羰基氧孤对和双键键电子发生作用，产生电子发生作用，产生R带。带。214nm 中强吸收带中强吸收带 284nm R带带max=238nm，max=253528紫外可见光分光光度法汇总28/106非极性非极性 极性极性n 非非 极极 非非 极极n *跃迁跃迁：蓝移蓝移；*跃迁：跃迁：红移；红移；max(正己烷正己烷)max(氯仿氯仿)max(甲醇甲醇)max(水水)*230238237243n*3293153093053、溶剂效应溶剂效应溶剂效应溶剂效应29紫外可见光分光光度法汇总29/106溶剂效应1：乙醚2：水12250300苯酰丙酮非极性极性n*跃迁：蓝移蓝移；*跃迁：红移；极性溶剂使精细结构消失；30紫外可见光分光光度法汇总30/1064 4、pHpH值影响值影响值影响值影响：影响物质存在型体，影响吸收波长：影响物质存在型体，影响吸收波长max=210.5nm，270nmmax=235nm，287nm31紫外可见光分光光度法汇总31/106光吸收基本定光吸收基本定律-Lambert-BeerLambert-Beer定律物理量:透光率及吸光度Lambert-Beer定律偏离Beer定律原因透光率测量误差第二节第二节 基本原理基本原理32紫外可见光分光光度法汇总32/106图1 光和物质发生作用示意图I入=I吸+I透+I反+I散I入=I吸+I透33紫外可见光分光光度法汇总33/106透光率透光率：透过光强度与入射光强度之比。T越大，物质对光吸收越弱;反之,越强。吸光度吸光度：反应物质对光吸收强弱物理量。A越大，物质对光吸收越强;反之,越弱。一、物理量透光率及吸光度34紫外可见光分光光度法汇总34/106一、朗伯-比尔定律1 1、朗伯定律朗伯定律图2 光吸收基本定律示意图 A=k1b A吸光度 k1百分比常数35紫外可见光分光光度法汇总35/1062.2.比尔定律比尔定律 当单色光经过溶液层厚度一定时，溶液吸光度与溶液浓度成正比，即比尔定律，表示为图3 光吸收基本定律示意图 36紫外可见光分光光度法汇总36/106二、朗伯比尔定律二、朗伯比尔定律3 3、朗伯比尔定律：、朗伯比尔定律：E吸光系数 A吸光度,为无因次量 b液层厚度,普通单位为cm c 浓度,单位mol/l或g/100ml 即一束平行单色光经过稀溶液时，溶液中吸光物质吸光度与溶液液层厚度和浓度之积成正比成正比。37紫外可见光分光光度法汇总37/1064、吸光系数、吸光系数吸光系数物理意义：吸光系数物理意义：讨论：讨论：1）E=f（组分性质，温度，溶剂，）当组分性质、温度和溶剂一定，E=f（）2）不一样物质在同一波长下E可能不一样（选择性吸收）3）E，物质对光吸收能力,定量测定灵敏度 定性、定量依据单位浓度、单位厚度吸光度38紫外可见光分光光度法汇总38/106吸光系数两种表示法：吸光系数两种表示法：1）摩尔吸光系数摩尔吸光系数：在一定下，C=1mol/L，L=1cm时吸光度2 2）百分吸光系数百分吸光系数百分吸光系数百分吸光系数/比吸光系数比吸光系数比吸光系数比吸光系数 ：在一定在一定在一定在一定下，下，下，下，C=1g/100mlC=1g/100mlC=1g/100mlC=1g/100ml，L=1cmL=1cmL=1cmL=1cm时吸光度时吸光度时吸光度时吸光度3 3）二者关系二者关系二者关系二者关系4、吸光系数、吸光系数39紫外可见光分光光度法汇总39/106 在在同同一一波波长长下下，各各组组分分吸吸光光度度含含有有加加和性。和性。应用：多组分测定理论依据应用：多组分测定理论依据5、加和性、加和性40紫外可见光分光光度法汇总40/106假设一束平行单色光经过一个吸光物体假设一束平行单色光经过一个吸光物体 41紫外可见光分光光度法汇总41/106（一）、（一）、（一）、（一）、Lamber-BeerLamber-Beer定律：吸收光谱法基本定律定律：吸收光谱法基本定律定律：吸收光谱法基本定律定律：吸收光谱法基本定律描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度关系浓度关系动画1动画242紫外可见光分光光度法汇总42/106取物体中一极薄层43紫外可见光分光光度法汇总43/106讨论：讨论：1 1Lamber-Beer定律适用条件（前提）定律适用条件（前提）入射光为单色光入射光为单色光 溶液是稀溶液溶液是稀溶液2 2在同一波长下，各组分吸光度含有加和性在同一波长下，各组分吸光度含有加和性 应用：多组分测定应用：多组分测定44紫外可见光分光光度法汇总44/106二、偏离二、偏离Beer定律原因定律原因依据Beer定律，A与C关系应为 经过原点直线偏离Beer定律主要原因表现为 以下两个方面（一）化学原因（一）化学原因（二）光学原因（二）光学原因45紫外可见光分光光度法汇总45/106（一）化学原因（一）化学原因Beer定律适用前提之一是：稀溶液定律适用前提之一是：稀溶液浓度改变会使浓度改变会使C与与A关系偏离定律关系偏离定律CrCr2 2O O7 72-2-+H+H2O 2CrOO 2CrO4 42-2-+H+H+46紫外可见光分光光度法汇总46/106（二）光学原因（二）光学原因 1非单色光影响：非单色光影响：Beer定律应用主要前提定律应用主要前提入射光为单色光入射光为单色光 照射物质光经单色器分光后 并非真正单色光其波长宽度由入射狭缝宽度 和棱镜或光栅分辨率决定为了确保透过光对检测器响 应，必须确保一定狭缝宽度这就使分离出来光具一定 谱带宽度47紫外可见光分光光度法汇总47/10648紫外可见光分光光度法汇总48/106讨论：讨论：入射光谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状 结论：结论：选择较纯单色光（，单色性）选max作为测定波长（E，S且成线性）49紫外可见光分光光度法汇总49/1062杂散光影响：杂散光影响：杂散光是指从单色器分出光不在入射光谱带宽度 范围内，与所选波长相距较远杂散光起源：仪器本身缺点；光学元件污染造成杂散光可使吸收光谱变形3散射光和反射光影响：散射光和反射光影响：反射光和散射光均是入射光谱带宽度内光 直接对T产生影响散射和反射使T，A，吸收光谱变形注：普通可用空白对比校正消除4非平行光影响：非平行光影响：使光程，A，吸收光谱变形50紫外可见光分光光度法汇总50/106四、透光率测量误差四、透光率测量误差T影响测定结果相对误差两个原因：T和T T影响原因：仪器噪音 1）暗噪音 2）讯号（散粒）噪音51紫外可见光分光光度法汇总51/1061）暗噪音）暗噪音与检测器和放大电路不确切性相关与检测器和放大电路不确切性相关 与光讯号无关与光讯号无关0.20.752紫外可见光分光光度法汇总52/106续前2）讯号噪音）讯号噪音与光讯号相关与光讯号相关l表明测量误差较小范围一表明测量误差较小范围一直可延至较高吸光度区，直可延至较高吸光度区，对测定有利对测定有利 u光敏元件受光照射光敏元件受光照射时电子迁移时电子迁移 53紫外可见光分光光度法汇总53/106光源光源光源光源单色器单色器单色器单色器样品池样品池样品池样品池检测器检测器检测器检测器统计显示装置统计显示装置统计显示装置统计显示装置第三节第三节 紫外紫外-可见光分光光度计可见光分光光度计 54紫外可见光分光光度法汇总54/1061光源：光源：2.单色器：单色器：包含进包含进/出口狭缝、准直镜、色散元件、聚焦透镜出口狭缝、准直镜、色散元件、聚焦透镜 棱棱镜镜对对不不一一样样波波长长光光折折射射率率不不一一样样色散元件色散元件 分出光波长不等距分出光波长不等距 光栅光栅衍射和干涉衍射和干涉 分出光波长等距分出光波长等距钨灯或卤钨灯钨灯或卤钨灯可见光源可见光源 3501000nm氢灯或氘灯氢灯或氘灯紫外光源紫外光源 200360nm一、主要部件一、主要部件55紫外可见光分光光度法汇总55/1063吸收池：吸收池：玻璃玻璃能吸收能吸收UV光，仅适合用于可见光区光，仅适合用于可见光区 石石英英不不吸吸收收紫紫外外光光，适适合合用用于于紫紫外外和和可可见见光光区区 要求：匹配性（对光吸收和反射应一致要求：匹配性（对光吸收和反射应一致）4检测器：将光信号转变为电信号装置检测器：将光信号转变为电信号装置5统计装置：讯号处理和显示系统统计装置：讯号处理和显示系统光电池光电池光电管光电管光电倍增管光电倍增管二极管阵列检测器二极管阵列检测器56紫外可见光分光光度法汇总56/106二、类型：二、类型：1单光束分光光度计：单光束分光光度计：特点：对光源要求高57紫外可见光分光光度法汇总57/1062双光束分光光度计双光束分光光度计：特点：不用拉动吸收池，能够减小移动误差对光源要求不高能够自动扫描吸收光谱 58紫外可见光分光光度法汇总58/1061.1.波长校正波长校正紫外区紫外区 测绘苯蒸气吸收光谱测绘苯蒸气吸收光谱可见光区可见光区 绘制镨钕玻璃吸收光谱绘制镨钕玻璃吸收光谱三、分光光度计校正：三、分光光度计校正：2.2.吸光度校正吸光度校正硫酸铜、硫酸钴铵、硫酸铜、硫酸钴铵、铬酸钾铬酸钾标准溶液标准溶液3.3.吸收池校正吸收池校正 要求：差值要求：差值1%主成份吸收主成份吸收与纯品比较，与纯品比较，EE，光谱变形，光谱变形65紫外可见光分光光度法汇总65/1062杂质限量测定：例：肾上腺素中微量杂质肾上腺酮含量计算 2mg/mL-0.05mol/LHCL溶液，310nm下测定 要求 A3100.05 即符合要求杂质限量0.06%66紫外可见光分光光度法汇总66/106二、定量分析二、定量分析（一）单组分定量方法1吸光系数法 2标准曲线法 3对照法：外标一点法67紫外可见光分光光度法汇总67/1061吸光系数法（绝对法）吸光系数法（绝对法）68紫外可见光分光光度法汇总68/106例：维生素B12 水溶液在361nm处百分吸光系数为207，用1cm比色池测得某维生素B12溶液吸光度是0.414，求该溶液浓度。解：69紫外可见光分光光度法汇总69/106例：精密称取B12样品25.0mg，用水溶液配成100ml。精密吸收10.00ml，又置100ml容量瓶中，加水至刻度。取此溶液在1cm吸收池中，于361nm处测定吸光度为0.507，求B12百分含量？解：70紫外可见光分光光度法汇总70/1062标准曲线法标准曲线法71紫外可见光分光光度法汇总71/106 芦丁含量测定0.710mg/25mL0.710mg/25mL72紫外可见光分光光度法汇总72/1063对照法：外标一点法对照法：外标一点法73紫外可见光分光光度法汇总73/106（二）多组分定量方法（二）多组分定量方法三种情况：1两组分吸收光谱不重合两组分吸收光谱不重合（互不干扰）两组分在各自两组分在各自max下不重合下不重合分别按单组分定量分别按单组分定量74紫外可见光分光光度法汇总74/1061测测A1b组分不干扰组分不干扰可按单组分定量测可按单组分定量测Ca2测测A2a组分干扰组分干扰不能按单组分定量测不能按单组分定量测Cb 2 2两组分吸收光谱部分重合两组分吸收光谱部分重合两组分吸收光谱部分重合两组分吸收光谱部分重合75紫外可见光分光光度法汇总75/1063 3两组分吸收光谱完全重合两组分吸收光谱完全重合混合样品测定混合样品测定（1）解线性方程组法）解线性方程组法（2）等吸收双波长消去法）等吸收双波长消去法（3）导数法）导数法76紫外可见光分光光度法汇总76/1061解线性方程组法解线性方程组法步骤：步骤：77紫外可见光分光光度法汇总77/1062等吸收双波长法等吸收双波长法步骤：步骤：消除消除a影响测影响测bab78紫外可见光分光光度法汇总78/106消去消去b影响测影响测a 注：须满足两个基本条件注：须满足两个基本条件选定两个波长下干扰组分含有等吸收点选定两个波长下干扰组分含有等吸收点选定两个波长下待测物吸光度差值应足够大选定两个波长下待测物吸光度差值应足够大ab79紫外可见光分光光度法汇总79/1063系数倍率法系数倍率法前提：干扰组分前提：干扰组分b不成峰形不成峰形 无等吸收点无等吸收点80紫外可见光分光光度法汇总80/106步骤：b曲线上任找一点1 另一点2优点：同时将待测组分和干扰组分放大信号优点：同时将待测组分和干扰组分放大信号K K倍，倍，提升了待测组分测定灵敏度提升了待测组分测定灵敏度a ab b 1 1 2 281紫外可见光分光光度法汇总81/106解：1 1取咖啡酸，在取咖啡酸，在165165干燥至恒重，精密称取干燥至恒重，精密称取10.00mg10.00mg，加少许，加少许 乙醇溶解，转移至乙醇溶解，转移至200mL200mL容量瓶中，加水至刻度线，取此溶容量瓶中，加水至刻度线，取此溶 液液5.00mL5.00mL，置于，置于50mL50mL容量瓶中，加容量瓶中，加6mol/LHCL 4mL6mol/LHCL 4mL，加，加 水至刻度线。取此溶液于水至刻度线。取此溶液于1cm1cm比色池中，在比色池中，在323nm323nm处测定吸处测定吸 光度为光度为0.4630.463，已知该波优点，已知该波优点 ，求咖啡酸百分，求咖啡酸百分 含量含量82紫外可见光分光光度法汇总82/106解：2 2精密称取精密称取0.0500g0.0500g样品，置于样品，置于250mL250mL容量瓶中，加入容量瓶中，加入 0.02mol/L HCL 0.02mol/L HCL溶解，稀释至刻度。准确吸收溶解，稀释至刻度。准确吸收2mL2mL，稀释至，稀释至 100mL 100mL。以。以0.02mol/L HCL0.02mol/L HCL为空白为空白,在在263nm263nm处用处用1cm1cm吸收池吸收池 测定透光率为测定透光率为41.7%41.7%，其摩尔吸光系数为，其摩尔吸光系数为1 1，被测物分，被测物分 子 量 为子 量 为100.0100.0，试 计 算，试 计 算263nm263nm处处 和 样 品 百 分 含 量。和 样 品 百 分 含 量。83紫外可见光分光光度法汇总83/106第五节第五节 有机化合物吸收光谱特征有机化合物吸收光谱特征饱和碳氢化合物含孤立助色团和生色团有机化合物共轭烯烃，不饱和酮、醛、酸和酯 芳香族化合物84紫外可见光分光光度法汇总84/106饱和碳氢化合物只有电子，只能产生跃迁在200400nm没有吸收作用：在UV光谱分析中常作溶剂85紫外可见光分光光度法汇总85/106含孤立助色团饱和有机化合物A：分子中有电子和n电子B：除了产生跃迁，最经典 跃迁是n86紫外可见光分光光度法汇总86/106C：在近紫外区有吸收，在200nm左右（其原因：能量n小于跃迁）D：杂原子电负性小和离子半径大，其n电子能级高，n跃迁所需能量小，吸收峰波长较长)。87紫外可见光分光光度法汇总87/106孤立生色团化合物醛、酮醛、酮A：有双键、有杂原子B：分子中除了产生跃迁，最典 型跃迁是n；nC：酮和醛有三个吸收峰：88紫外可见光分光光度法汇总88/106孤立双键吸收峰在150180nm之间。n跃迁吸收峰在190nm左右；n吸收峰在275295nm之间。89紫外可见光分光光度法汇总89/106对象饱和碳氢化合物上氢被氧、氮、硫、卤素等杂原子取代，即：饱和卤代烃、醇、醚、硫醇，胺。醛、酮90紫外可见光分光光度法汇总90/106共轭烯烃未共轭多个双键：在同一分子中有两个双键，其间有两个以上次甲基隔开，则它们吸收峰位置与只含一个双键吸收峰位置相同，只是吸收强度约增加一倍。91紫外可见光分光光度法汇总91/106共轭多个双键：分子中两个双键间只隔一个单键则成为共轭系统，生成大键，使与间能级距离变小，吸收峰长移，吸收增强。伴随共轭体系增加，跃迁所需能量减小，吸收峰长移增加，增大，化合物可由无色逐步变为有色。92紫外可见光分光光度法汇总92/106，不饱和酮、醛、酸和酯主要跃迁类型 和n跃迁经典示例A：若双键和羰基未形成共轭化合物，其紫外光谱分别展现CC和CO双键跃迁，约在200nm附近有两个强吸收峰，另外在约280nm处有羰基n吸收峰。93紫外可见光分光光度法汇总93/106B：但在，不饱和醛、酮中，假如CO和CC基共轭，使长移至200260nm，约为10 000。而n跃迁长移到310350nm，100注：溶剂对不饱和酮、醛有显著影响，普通溶剂极性增加使带红移，而使n带蓝移。94紫外可见光分光光度法汇总94/106酸和酯酸和酯主要跃迁类型 和n跃迁经典示例A：跃迁长移原因 羧酸和酯都含有羰基，有和n跃迁。但它们羰基上碳原子，直接连有含未共用电子正确助色团(一OH、一OR)。这些助色团上n电子与羰基双键电子产生共轭，使成键轨道和反键轨道能级都提升，而成键轨道提升得更大些，这么使距离变小，跃迁吸收峰长移。95紫外可见光分光光度法汇总95/106B：n跃迁吸收峰短移原因 然而未共用电子正确n轨道能量未变，但，轨道能级已提升，所以n跃迁跃迁所需能量增大，n跃迁吸收峰短移。C：结论 所以羰基和酯跃迁吸收峰比对应酮、醛吸收峰波长较长，而n跃迁吸收峰比对应酮、醛n跃迁吸收峰波长较短96紫外可见光分光光度法汇总96/106芳香族化合物苯和取代苯苯和取代苯芳杂环化合物芳杂环化合物97紫外可见光分光光度法汇总97/106苯A：苯是最简单芳香族化合物，它含有环状共轭体系，在紫外光区有E1和E2带和B带三个吸收带，这些带都是跃迁跃迁产生。B：B带是芳香化合物特征，对判定芳香化合物很有作用。B带精细结构，在极性溶剂中消失。98紫外可见光分光光度法汇总98/106取代苯A：当苯环上有取代基时，苯三个带都长移，值也增大，B带精细结构因取代基而变得简单化。B：取代苯中，因E1带在远紫外区，研究较少，而E2带和B带研究最为广泛。取代基性质不一样，红移效应不一样，各种取代基红移效应强弱次序大致以下：99紫外可见光分光光度法汇总99/106供电子取代基(electrondonatinggroup)一CH3一Cl一Br一OH一OCH3一NH2一O一NHCOCH3一NCH3吸电子取代基(electronwith-drawinggroup)：NH+3一 SO2NH2一 COO-CNCOOH一CHO104，B带长移也大。有化合物如苯甲醛和乙酰苯等有K带、B带还有R带。有些化合物B带可被K带掩盖。含羰基化合物，如在极性溶液中测定，R带有时被B带掩盖。104紫外可见光分光光度法汇总104/106芳杂环化合物芳杂环化合物 饱和五元和六元杂环化合物吸收峰波长都低于200nm，而芳杂环化合物才有紫外吸收。五元不饱和杂环化合物，如呋喃、噻吩和吡咯等，相当于环戊二烯CH2被杂原子取代，但其分子中杂原子上n电子参加了芳环共轭所需6个，(电子，这类化合物不显现n 跃迁吸收带，所以它们紫外光谱也与环戊二烯相同。105紫外可见光分光光度法汇总105/106 六元氮芳杂环光谱和对应芳烃相同，但B带强度增大，精细结构简化甚至消失，并增加一个n 跃迁，但其吸收带常被掩盖。苯和吡啶；萘和喹啉；蒽和吖啶它们光谱非常相同。106紫外可见光分光光度法汇总106/106