苯和苯衍生物紫外吸收光谱测定

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1、实验三苯和苯衍生物紫外吸收光谱的测定一、实验目的1．了解紫外可见光光度计的结构、用途及使用方法2．了解紫外吸收光谱在有机化合物结构鉴定中的作用及原理。3.了解溶剂极性及pH对吸收光谱的影响及原理。4.了解紫外-可见吸收光谱的产生及不同助色团对苯的紫外吸收光谱的影响,。二、实验原理作为有机化合物结构解析四大光谱之一，紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、操作简便，紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高，可进行定性、定量分析的特点。尽管紫外光谱谱带数目少、无精细结构、特征性差，只能反映分子中发色团和助色

2、团及其附近的结构特征，无法反映整个分子特性，单靠紫外光谱数据去推断未知物的结构很困难，但是紫外光谱对于判断有机物中发色团和助色团种类、位置、数目以及区别饱和与不饱和化合物，测定分子中共轭程度进而确定未知物的结构骨架等方面有独到之处。因此紫外吸收光谱是配合红外、质谱、核磁进行有机物定性鉴定和结构分析的重要手段。利用有机光谱定性的依据是化合物的吸收光谱特征，主要步骤是绘制纯样品的吸收光谱曲线，由光谱特征依据一般规律作出判断；用对比法比较未知物和已知纯化合物的吸收光谱，或将未知物吸收光谱与标准谱图对比，

3、当浓度和溶剂相同时，若两者谱图相同(曲线形状、吸收峰数目、λmax及εmax等)，说明两者是同一化合物。为进一步确证可换溶剂进行比较测定。常用的光谱图集是Sadtler谱图，它收集了46000多种化合物的紫外吸收光谱图，并附有五种索引，使用方便。最后要用其他化学、物理或物理化学等方法进行对照验证才能作出正确的结论。溶剂的极性对溶质吸收峰的波长、强度和形状都有影响，当溶剂极性增大时Π→Π*跃迁产生的吸收带红移，而n→Π*跃迁产生的吸收带蓝移。有些基团的紫外吸收光谱和溶液的pH关系很大，如苯酚在酸性与

4、中性条件下的吸收光谱和碱性时不同。溶剂的极性还影响吸收光谱的精细结构，当物质处于蒸气状态时，图谱的吸收峰上因振动吸收而表现出锯齿状精细结构。当溶剂从非极性变到极性时，精细结构逐渐消失，谱图趋于平滑。三、仪器与试剂仪器：1900紫外可见光光度计(普析通用)、1cm石英吸收池、10mL具塞比色管、1mL刻度移液管试剂：苯、甲苯、苯酚、苯胺、硝基苯、苯甲醛、苯甲酸、萘、乙酰乙酸乙酯、异亚丙基丙酮、环己烷、正己烷、乙醇、丁酮、氯仿。溶液：HCl(0.1mol·L-l)、NaOH(0.1mol·L-l)、四

5、、实验内容1、测定溶液的配制：苯:环己烷(1:250)、甲苯:环己烷(1:250)、苯酚:环己烷(0.25mol·L-l)、苯胺:环己烷(1:250)、硝基苯:环己烷(1:250)、苯甲醛:环己烷(1:250)、苯甲酸:环己烷(0.8mol·L-l)、萘:环己烷(0.3mol·L-l)苯酚:水(0.4mol·L-l)、乙酰乙酸乙酯分别用正己烷、乙醇、水配成浓度为0.5g·L-l的溶液。异亚丙基丙酮分别用正己烷、乙醇、水配成浓度为0.4mol·L-l的溶液。2、苯及其衍生物的吸收光谱在8个10mL具

6、塞比色管中分别加入1.0mL苯、甲苯、苯酚、苯胺、硝基苯、苯甲醛、苯甲酸的环己烷溶液，用环己烷稀释至刻度，摇匀。用1cm石英吸收池，以环己烷作参比溶液，在紫外区200-400nm进行波长扫描，得8种物质的紫外吸收光谱。观察比较苯及其衍生物的吸收光谱，讨论取代基对苯原有的吸收带的影响。3、溶剂极性对紫外吸收光谱(1)溶剂极性对n→Π*跃迁的影响在3个10mL具塞比色管中各加0.04mL丁酮，分别用水、乙醇、氯仿稀释至刻度，摇匀。用带盖的1cm石英吸收池相对各自的溶剂作参比在200-320nm波长范围

7、内绘制紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂对n→Π*跃迁的影响，讨论原因。(2)溶剂极性对Π→Π*跃迁的影响在3个10mL具塞比色管各加0.20mL异亚丙基丙酮溶液，分别用正己烷、氯仿、水稀释至刻度摇匀。用带盖的1cm石英吸收池相对各自的溶剂做参比溶液，在200-320nm波长范围内绘制紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂对Π→Π*跃迁的影响，讨论原因。(3)溶剂极性对β-羰基化合物酮式和烯醇式互变异构体的影响：在3个5mL具塞比色管中分别加入0.5mL乙酰乙酸乙酯，各用正己烷、乙醇、水稀释至刻度，摇

8、匀。用1cm石英吸收池，分别以各自溶剂作参比溶液，在紫外区200-400nm进行波长扫描，得乙酰乙酸乙酯在3种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂中乙酰乙酸乙酯的烯醇式产生K带吸收(λmax=243nm)的ε值大小，讨论原因。(4)溶剂对吸收光谱精细结构的影响用滴管取2滴苯加入1cm石英吸收池中，加盖，放置2-3min后置于样品光路中，以空石英吸收池作参比，在200-320nm波长范围内绘制紫外吸收光谱，得苯蒸气的吸收光谱。在2个10mL具塞比色管中分别加入0.01m