《紫外吸收光谱法》PPT课件

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1、第九章紫外吸收光谱法紫外吸收光谱法（ultravioletabsorptionSpectroscopy，UV）是研究物质在远紫外区（10－200nm）和近紫外区（200－400nm）的分子吸收光谱法。§9－1分子吸收光谱一、分子吸收光谱的产生各种能级差之间的关系：△E电子>△E振动>△E转动E分子=E电+E振+E转1分子吸收光谱图：-胡罗卜素咖啡因阿斯匹林丙酮2二、分子吸收光谱的分类1、分类：远红外光谱、红外光谱和紫外－可见光谱（1）远红外光谱（分子的转动光谱）△E转＝0.005－0.05eV当△E＝0.005ev时同

2、理，当△E＝0.05ev时可见，产生转动能级跃迁transition，需吸收波长为250－25μm的远红外光，由此形成的光谱称转动光谱or远红外光谱3（2）红外光谱（振转光谱）△E振＝0.05－1eVλ＝25－1.25μm（3）紫外－可见光谱（电子光谱）△E电＝20－1eVλ＝1.25－0.06μm（1250－60nm）2、分子的电子光谱是带光谱4分子（在基态振动能级上）hγ能量分子内若干个电子能级跃迁若干个谱带系（电子能级跃迁）每个谱带系含有若干个谱带（振动跃迁）每个谱带含有若干条谱线（转动跃迁）通常，分子是处在基态振

3、动(Vibration)能级上。当用紫外、可见光照射分子时，电子可以从基态激发到激发态的任一振动（或不同的转动(Rotation)）能级上。因此，电子能级跃迁产生的吸收光谱，包括了大量谱线，并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带，这就是为什么分子的紫外、可见光谱不是线状光谱，而是带状光谱的原因。又因为绝大多数的分子光谱分析，都是用液体样品，加之仪器的分辨率有限，因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。双原子分子紫外吸收谱带形成机理(P107)5三、吸收光谱的特征及其表示方法1、吸收光谱（吸收曲线）Aλ1－吸收峰λmax2-谷λ

4、min3-肩峰4-末端吸收2、吸收曲线的横坐标，一般用波长表示。有时也用频率表示（γ＝c/λ，△E=hγγ＝cσ）3、吸收曲线的纵坐标①透光率T(%)，（透射比）6②吸光度A③吸收率A(%)A(%)=1－T(%)④吸光系数A=abc摩尔吸光系数ε若c为质量浓度（g/100mL）M－化合物的摩尔质量⑤对数吸光系数ε值范围：10－105(L·mol-1·cm-1)也有ε>105~6一般认为：ε>104为强吸收，ε.103~104为较强吸收ε.102~103为较弱吸收，ε<102为弱吸收7纵坐标用上述不同单位表示的吸收光谱图（

5、P110）0100吸收率/%0100透光率/%λ/nm0500ε/(L·mol-1·cm-1)1.02.03.0lgελ/nm同一化合物紫外吸收曲线的各种表示方法89§9－2紫外吸收光谱法的基本原理一、电子跃迁类型有机化合物中有三种不同性质的价电子（1）形成单键的电子称σ电子（2）形成双键的电子称π电子（3）未成键的孤对电子称n电子（orp电子也称非键电子）CHHO....σπσn有机物分子中各种电子能级高低次序：σ*>π*>n>π>σ10在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物的吸收带主要由*、*、n*、n

6、*及电荷迁移跃迁产生。无机化合物的吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁（即d—d跃迁和f—f跃迁）产生。各种跃迁所需要能量顺序：*>n*>*>n*11图5－6常见电子跃迁所处的波长范围及强度01234510100200300400500600700800λ/nmlgε远紫外区近紫外区可见区**n*n*n*荷移配位场Ligandfield121、*跃迁饱和碳氢化合物中的σ电子在σ轨道间的跃迁，一般发生在真空紫外区，近紫外区无吸收。例如，乙烷的最大吸收波长λmax＝135nm

7、2、n*跃迁例如－NH2，－OH，－S，－X等基团在分子上时，杂原子的n电子向反键轨道的跃迁n*跃迁吸收波长为150－250nm的光子，吸收光谱大部分在真空紫外区，一部分在紫外区lgε<3例如甲醇n*跃迁λmax＝183ε＝150；甲基氯n*跃迁λmax＝173；三甲胺n*跃迁λmax＝2273、*跃迁*跃迁所需能量较小，吸收峰大都位于紫外区（其中孤立双键的最大吸收波长小于200nm）13一般εmax≥104例如乙烯的*跃迁，λmax=162nm，εmax=1044、n*跃迁－C

8、＝O，－C＝N吸收波长≥200nmε.10－100例如丙酮的吸收峰，除强吸收的*跃迁（λmax=194nm。ε＝9×103）外，还有280nm左右的n*跃迁ε＝10－305、电荷迁移跃迁hγ给予体受体14电荷跃迁的吸收带谱带较宽，吸收强度大，εmax>104。结论：电子跃迁的类型与分子结构及其存在的基团有密