《聚合物近代仪器分析》

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1、11《聚合物近代仪器分析》湖工10级第一章绪论第二章s光谱分析²光谱分析法：当光照射到物体上时，电磁波的电矢量就会与被照射物体的原子和分子发生相互作用引起被照体内分子运动状态发生变化，并产生特征能级之间跃迁分析方法。²吸收光谱：是由于光与分子发生相互作用，分子能吸收光能从低能级跃迁到高能级而产生的光谱（红外、紫外）²发射光谱：是由于分子由高能级回复到低能级释放出光能形成的光谱（荧光）²散射光谱：是由于当光被样品散射时，随着分子内能级的跃迁，散射光频率发生变化形成的光谱（拉曼）紫外光谱（UltravioletS

2、pectroscopy，UV）【重点内容】1、基本概念Ø紫外光谱：是一种波长范围在200-400nm之间，根据电子跃迁方式（外层电子由基态跃迁到激发态）的差异来鉴别物质的吸收光谱。导致吸收光的波长范围的不同，吸收光的几率不同。故而可以根据波长范围、吸光强度鉴别不同物质的结构差异。Ø生色基：具有双键结构，且对紫外或可见光具有吸收作用的基团。例如C==C、 C==C、C==O、C==N、C==S、N==O、N==N等。可以产生π→π*orn→π*跃迁的基团都是生色基。Ø助色基：本身不具有生色作用，但与发色基团相连

3、时，通过非键电子的分配，扩散了发色团的共轭效应，从而影响生色团的吸收波长，增大了其吸收系数的一类基团。如：–NH2,–NR2,–SH,–SR,–OH,–OR,–X2、主要规律1）光吸收定律：ü吸光度A：A=lg（I0/I）=lg（1/T）=εCl透光率：T(%)=100·I/I0I0入射光强I透射光强T透光率ε吸光系数C溶液浓度l样品槽厚度2）电子跃迁类型（跃迁所需能量：σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*）üσ—σ*能量大，吸收波长小于150nm的光子，真空紫外区ün--σ*含O、N、S和卤素等杂原子的饱

4、和烃的衍生物发生此类跃迁150-250nmüπ—π*不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类发生此类跃迁，紫外区ün—π*分子中孤对电子和π键同时存在时，大于200nm，吸收系数小，为10-100üd-d跃迁：过渡金属络合物溶液中ü电荷转移跃迁：吸收谱带强度大，吸收系数一般大于100003）UV的谱带种类11üR吸收带：双键+孤对电子，含R2C=O,–N=O,–NO2,–N=N–基n→π*，ε很小，易被强吸收谱带掩盖，易受溶剂极性的影响而偏移。üK吸收带：共轭，π→π*，εmax>10000，吸收谱带较强。üB吸收带：芳

5、香化合物及杂环芳香化合物的特征谱带，容易反应精细结构üE吸收带：芳香族化合物特征谱带之一，吸收强度大，2000<ε<14000，λ↓1）UV分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收波长的变化提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息2）影响紫外光谱最大吸收峰位移的主要因素ü最大吸收波长λmax，吸光系数εmax【补充内容】²紫外光谱特点：1）反应分子中价电子能级跃迁情况，主要用于共轭体系（共轭烯烃和不饱和羰基化合物）及芳香化合物的分析2）光

6、谱较简单，峰形较宽，定性分析较少3）共轭体系的定量分析，灵敏度高4）一般用两个参数表征吸收谱带：吸收光的频率（或波长）和光强。吸收光谱图表示的是光强随频率（或波长）变化的曲线。²极性溶液：使n—π*跃迁向低波移，称为蓝（紫）移;π—π*向高波移，红移²酸性：蓝移，碱性：红移²由于取代基或溶剂的影响，使最大吸收峰向长波方向移动的现象称为红移(redshift)现象。由于取代基或溶剂的影响，使最大吸收峰向短波方向移动的现象称为蓝（紫）移(blueshift)现象。波长与电子跃迁前后所占据轨道的能量差成反比，因此，

7、能引起能量差变化的因素如共轭效应、超共轭效应、空间位阻效应及溶剂效应等都可以产生红移现象或紫移现象。【紫外光谱的应用】定性分析基础：物质对光的选择吸收物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。定量分析基础：在一定的实验条件下，物质对光的吸收与物质的浓度成正比。★同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。★同一物质的浓度不同时，光吸收曲线形状相同，最大吸收波长不变，只是相应的吸收度大小不同。★物质不同，其分子结构不同，则吸收光谱曲线不

8、同，最大吸收波长也不同。1、定性分析：通常根据吸收光谱的形状、吸收峰的数目以及最大吸收波长的位置和相应的摩尔吸收系数进行定性鉴定。一般采用比较光谱法2、结构分析：判断所含官能团、有机化合物的同分异构体。（例如：某一化合物在250-300nm有强吸收带，则表示存在苯环的特征吸收；若在210-350nm有强吸收带，则可能含有两个双键的共轭单位。）3、纯度鉴定：根据在吸收光谱最大吸收峰的位置和峰形状、数量