分子荧光分析新技术

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1、第四章分子荧光分析新技术§4.1分子荧光光分析法概论一．定量分析A=-lgT=εbcT=F∝()F=Φf·若用级数展开，略去高次项，得F=2.303ΦfkCk=εbΦf称为荧光的量子产率，Φf二．影响发光强度的因素Φf=S*SkckfkxTkpkc´讨论1.kf主要取决于分子结构，受环境影响较小。εmax可作为kf的定性度量εmax大，A大，kf大例如π→π*ε∨n→π*ε具有多重共轭双键的分子发射的荧光较强2.kc受环境影响最为强烈(无辐射去活速率常数）T升高，分子碰撞的几率增加，kc变大3.kx为内交联的速率常数kx既受分子结构的影响，也在一定程度上受环境的影响。kx：

2、（1）对π*→n，kx＞kf对π*→π，kx≈kf（2）溶剂的极性影响分子跃迁类型喹啉在苯中π*→n在极性Sπ*→π喹啉在苯、乙醇、水中的Φf分别为1，30，1000(1)kx依赖于S*→T的距离距离越小，kx越大(2)重原子效应在含有π轨道上的分子引入重原子之后，kx变大氟苯Φf0.16氯苯Φf0.05溴苯Φf0.01碘苯Φf0(3)不成对自旋的顺磁物质，也发现会增大系内交联速率例如：锌卟啉二甲酯螯合物具有中等强度的荧光和磷光,铜卟啉二甲酯螯合物的荧光减弱，磷光增强三．分子发光与结构的关系要使分子产生荧光，则分子结构能吸收UV-Vis辐射,且要有较高的荧光效率。(1)若分

3、子吸收UV-Vis辐射能力越强，发光越强；(2)能强烈发光的分子几乎都是经过π→π*跃迁，具有共轭双键、刚性较强的平面和多环结构的分子易于发光。取代基对分子发光有显著影响（1）给电子基团常使荧光增强如－NH2，－OH（2）吸电子基团使荧光减弱或熄灭如－COOH，－NO2，－N＝N－刚性强的分子Φf大如环的封闭作用使分子刚性增强芴Φf1.0联二苯Φf0.2有机螯合剂与金属离子形成配键时，刚性增强8-羟基喹啉与ZnΦf∨8-羟基喹啉Φf四．仪器与UV-Vis的区别：1.检测方向与入射方向垂直，以便使被散射的入射光的直接检出减至最少2.两个单色器3.检测池四面透明4.激发光谱5.

4、发射光谱LM1SM2DR五．溶液荧光的熄灭荧光的熄灭广义的包括了任何可使荧光增强度降低的作用。狭义的仅仅指那些由于荧光物质分子与溶剂分子或其他溶质分子的相互作用所引起的荧光强度降低的现象，这些会引起荧光的熄灭的物质称为熄灭剂。狭义的荧光熄灭的原因是溶液中熄灭剂分子和荧光物质分子之间发生相互作用而引起荧光物质分子的荧光效率降低或荧光物质激发态的寿命缩短，从而导致荧光强度的降低。著名的熄灭剂:卤素离子重金属离子氧分子硝基化合物卤素离子对于奎宁的荧光有显著的熄灭作用，但对某些物质的荧光并不发生熄灭作用，这表明熄灭剂和荧光物质分子之间的相互是有选择性的。荧光熄灭作用在荧光分析中有着

5、降低待测物质的荧光强度的不良作用，但另一方面，我们可以利用某一物质对某一荧光物质的熄灭作用建立对该物质的荧光熄灭法检测。该法常具有更高的选择性。1.碰撞熄灭溶液中荧光物质分子M和熄灭剂Q相碰撞而引起荧光熄灭。比较速率M＋hυ→M*(吸光)1M*M＋hυ(发生荧光)k1[M*]M*+QM+Q+热k2[M*][Q]Stern-Volmer方程式k：熄灭常数[Q]：熄灭剂浓度(M)F0,F分别是熄灭剂Q不存在时及存在时的溶液的荧光强度2.组成化合物的熄灭某些荧光物质溶液在加入一些熄灭剂之后，溶液的吸收光谱有了显著的改变，溶液的荧光强度显著降低;随着温度的升高，荧光强度而增强。上述

6、情况可能是由于一部分荧光物质分子M与熄灭剂分子Q作用而生成了络合物MQ，如络合物MQ的形成是由于微弱的范德华引力的作用，则所形成的络合物并不发生荧光，且对solu的吸收并不发生任何影响。发生荧光的物质仍为M*分子，品种并没有改变，所以荧光分子的平均寿命也没有改变，至于solu温度升高荧光强度之所以增强，可能是由于温度升高时该络合物较不稳定，较多地分解为M和Q分子的缘故。这一点可以作为这一类型熄灭不同于碰撞熄灭的标志。如果络合物MQ的形成是由于强大的力，则络合物MQ将具有它自己的吸光特性，溶液的吸收光谱也将发生改变。3.转入三重线级的熄灭EC位E能π*GDπABCBD处于单线

7、态的基态EGF为第一激发单线态虚线为激发三线态当由单线态转移至三线态时，多余的振动能在碰撞中损失掉，solu中绝大多数转入三重线级的分子在一般温度下是不会发光的，它们把多余的能量消耗于它们与其它分子的碰撞之中，因而引起荧光的熄灭。转入三重态的分子在低温下可由三线态重新返回到基态，在这一过程中将放出波长较长的磷光。含溴、碘化合物、重氮、羰基、羧基及某些杂环化合物容易转变至三线态，因而易使荧光熄灭。电子自旋方向的改变系有强烈磁场的诱导作用所引起的，在原子核附近，尤其是在Br或I这样重的原子核附近，存在着强烈的磁场，所以