《紫外吸收光谱法》PPT课件

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1、第二章紫外可见吸收光谱法紫外吸收光谱法（ultravioletandVisbleSpectroscopy，UV-Vis）是研究物质在紫外区（10－－400nm）和可见光区（400-750nm）的分子吸收光谱法。§2－1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时同理，当△E＝0.05ev时可见，产生转动能级跃迁transi

2、tion，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)

3、）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。5§2－2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>σ6在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物的吸收带主要由

4、*、*、n*、n*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*7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Ligandfield81、*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＝135nm2、n*跃迁例如－NH2，－OH，－S

5、，－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）9一般εmax≥104例如乙烯的*跃迁，λmax=162nm，εmax=1044、n*跃迁－C＝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。

6、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10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切的关系，可根据分子结构来推测可能产生的电子跃迁例如：饱和烃，只有*跃迁烯烃，有*、*跃迁脂肪族醚，有*、n*跃迁醛、酮，则同时有*、n*、*、n*四种类型跃迁*跃迁，λmax<150nm反之，可根据紫外吸收带的波长，来推测电子跃迁类型，判断化合物分子中可能存在的吸收基团11二、发色团、助色团1、发色团（生色团Chromogenesis

7、group）定义：凡是导致化合物在紫外区及可见区产生吸收的基团，不论是否显出颜色都称为发色团例如：乙烯基C=C乙炔基－C≡C－羰基C=O亚硝基－N=O腈基－C≡N由于这些基团产生*、n*及n*跃迁吸收能量较低，吸收峰出现在紫外、可见光区化合物中几个发色团共轭的情况：12表9－1某些常见发色团的吸收特性生色团溶剂/nmmax跃迁类型烯正庚烷17713000*炔正庚烷17810000*羧基乙醇2