仪器分析ppt教学课件第3章紫外可见吸收光谱法

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1、第三章紫外-可见吸收光谱法仪器分析第三章紫外-可见吸收光谱法2021/10/16第一节概述一、基本概念紫外光：波长为10～400nm的电磁波。可见光：波长为400～700nm的电磁波。λ(nm)10200400远紫外近紫外可见光价电子原子、分子和离子第三章紫外-可见吸收光谱法第一节概述2021/10/16二、分子光谱的特点1.吸收线呈带状光谱原理：分子内部有三种不同的运动方式。原子吸收线分子吸收线v紫外和可见光价电子运动→电子能级：约1～20eV分子振动→振动能级：约0.05～1eV分子转动→转动能级：约0.005～0.05eV红外线远红外线故每一个电子能级间包含若干个振动能级，每一个振

2、动能级间包含有若干个转动能级。第三章紫外-可见吸收光谱法第一节概述2021/10/16第三章紫外-可见吸收光谱法第一节概述…△E(vo,λo)△E(vo,λo)E电E电E振E振E转……………EAvvo每个转动能级的吸收线间隔约为0.25nm。2021/10/16第三章紫外-可见吸收光谱法第二节化合物的紫外-可见光谱2.处理简单、方便，无破坏性3.吸收遵循朗伯-比尔定律A=κbc=Kcκ越大，物质的吸光性越强，测定越灵敏(定量分析一般要求κ＞104L·mol-1·cm-1)。1、有机分子中价电子的轨道类型第二节化合物的紫外-可见光谱有三类：σ(C-C)、π(C=C)、n(-A，A为O、S、

3、X等)σ—σ*π—π*2021/10/16价电子的跃迁类型及能量高低：Eσ—σ*π—π*n—σ*n—π*吸收线多数＜150nm，位于远紫外区(真空区)如：甲烷(125nm)、乙烷(135nm)吸收线位于(150～250)nm，多数＜200nm，属于远-近紫之间。吸收线位于(160～250)nm，多数＞200nm，偏向于近紫外区。吸收线多在250nm以上，属于近紫外和可见光区。分析对象主要是第三种(π—π*)不饱和有机化合物第三章紫外-可见吸收光谱法第二节化合物的紫外-可见光谱2021/10/16⑴生色团：含有π键的不饱和基团。如：、、、等。第三章紫外-可见吸收光谱法第二节化合物的紫外-可

4、见光谱2、生色团及其共轭作用特点：将此类基团引入饱和烷烃后，可使整个物质的吸收线向长波(可见光)方向移动——生色，此现象又称“红移”。【吸收线向相反方向变化称为“紫移”。C=ON=NC=CC≡Cλ(nm)10400700紫外光可见光红橙黄绿青蓝紫红移紫移如：CH4约125nm；CH3—CH=CH2约170nm。2021/10/16第三章紫外-可见吸收光谱法第二节化合物的紫外-可见光谱⑵生色团的共轭作用：若两个生色团相邻，将通过相互共轭使体系的能量降低(π*降的更低)，结构更稳定。π—π*吸收峰红移，吸收强度显著增加如：C=C-C-C-C-Cλmax=177nm，κ=11800L.mol-

5、1.cm-1C=C-C-C-C=Cλmax=178nm，κ=26000L.mol-1.cm-1C=C-C=C-C-Cλmax=220nm，κ≈30000L.mol-1.cm-1C=C-C=C-C=Cλmax=268nm，κ=42700L.mol-1.cm-1下列有机物中，π-π*吸收波长λmax最大的是()，最小的是()：A.乙烯(C2H4)；B.1,3-丁二烯(C=C-C=C)；C.；D.。思考O2021/10/16第三章紫外-可见吸收光谱法第二节化合物的紫外-可见光谱苯的吸收曲线：Aλ(nm)184204254B带(精细结构)精细结构的产生原理：生色团的共轭产生红移六元环的稳定产生紫

6、移价电子的π-π*吸收线分子振动的吸收线2021/10/16第三章紫外-可见吸收光谱法第二节化合物的紫外-可见光谱3、助色团原理：p-π共轭使体系的能量降低(π*尤甚)。B带：λmax=254nmB带：λmax=264nm4、溶剂效应由于溶剂的不同而使被测物的吸收线发生变化的效应如：-OH，=O，-S，-X，-NH2等。特点：将其引入生色团后，可使生色团的吸收线发生红移。如：含有非键电子(n电子)的基团影响结果体现在两方面：2021/10/16⑴对λmax的影响①对π-π*λmax的影响随着溶剂的极性增大，π-π*λmax将发生红移。π*π*ππE△E△E溶剂极性增大如：CH3-C-CH

7、=C-CH3OCH3（异丙叉丙酮）π-π*吸收峰：用正丁烷作溶剂λmax=230nm用水作溶剂λmax=243nm第三章紫外-可见吸收光谱法第二节化合物的紫外-可见光谱2021/10/16②对n-π*λmax的影响随着溶剂的极性增大，n-π*λmax将发生紫移。如：CH3-C-CH=C-CH3OCH3（异丙叉丙酮）n-π*吸收峰：用正丁烷作溶剂λmax=329nm用水作溶剂λmax=305nmπ*π*nnE△E△E溶剂极性增大第三章