第5章_分子发光分析法_

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1、第9章荧光光度法FluorescenceSpectroscopy一、分子荧光分析法的基本原理荧光光谱的产生、主要影响因素、荧光强度与被测物质浓度的关系二、荧光分析仪器三、荧光定量分析方法四、荧光分析法的应用第7章分子发光分析MolecularLuminescenceAnalysis1荧光Fluorescence2磷光Phosphorescence3化学发光Chemiluminescence关键词：激发光谱，荧光光谱，量子产率；荧光光谱的产生、主要影响因素、荧光强度与被测物质浓度的关系；荧光分析仪器；定量分析方法§7-1概述一、分子发光分析法及其分类某些物质的分子吸

2、收一定能量后，电子从基态跃迁到激发态，以光辐射的形式从激发态回到基态，这种现象称为分子发光，在此基础上建立起来的分析方法为分子发光分析法较高激发态基态吸收能量受激光辐射退激分子在退激过程中以光辐射形式释放能量根据分子受激时所吸收能源及辐射光的机理不同分为以下几类：光致发光：以光源来激发而发光电致发光：以电能来激发而发光生物发光：以生物体释放的能量激发而发光化学发光：以化学反应能激发而发光荧光—荧光分析法磷光—磷光分析法二、分子荧光分析法的特点1.灵敏度高荧光强度随激发光强度增强而增强灵敏度荧光分析法比分光光度法高2~3个数量级2.选择性好选择不同的激发光波长选择不

3、同的检测荧光波长3.实验方法简单4.待测样品用量少；仪器价格适中；测定范围较广§7-2荧光和磷光光谱法一、荧光和磷光光谱的产生具有不饱和基团的基态分子光照后，价电子跃迁产生荧光和磷光基态分子价电子跃迁到激发态光照激发**n基态在光致激发和去激发光的过程中，分子中的价电子（、n电子）处于不同的自旋状态，通常用电子自旋状态的多重性来描述S,TT1S0ISCVRVRIC吸光吸光荧光磷光图5-1分子荧光、磷光光谱产生过程示意图S0S1S2VR：振动驰豫IC：内部转换ISC：系间窜跃VR二、荧光、磷光与分子结构的关系了解荧光与分子结构的关系，可以预测哪些物质能产

4、生荧光，在什么条件下产生，以及发射的荧光有什么特征以便更好地运用荧光分析技术，采取一些措施把不发荧光的物质产生荧光，即把非荧光体变成荧光体，弱荧光体变成强荧光体（一）荧光效率荧光强度常用荧光量子效率φf来描述荧光量子效率f=发荧光的分子数激发态分子总数f是一个物质荧光特性的重要参数，反映了荧光物质发射荧光的能力，f越大，荧光越强，在0~1之间（二）荧光磷光与有机化合物结构的关系物质只有吸收了紫外可见光，发生*,n*跃迁，产生荧光*与n*跃迁相比，摩尔吸收系数大102~103，寿命短*跃迁常产生较强的荧光，n*跃迁产生的荧光弱，但

5、可产生系间窜跃，产生更强的磷光1.共轭体系——有较强的荧光具有共轭体系的芳环或杂环化合物，电子共轭程度越大，越易产生荧光;环越多，共轭程度越大，产生荧光波长越长，发射的荧光强度越强fex/nmem/nm0.112052780.292863100.46365400苯萘蒽350菲线状环结构比非线状结构的荧光波长长芳香族化合物因具有共轭的不饱和体系，多数能发生荧光多环芳烃是重要的环境污染物，可用荧光法测定3，4-苯并芘是强致癌物ex=386nmem=430nm2.刚性平面结构—较稳定的平面结构具有强荧光的分子多数有刚性平面结构荧光素：氧桥把两个环固定在一个平

6、面上，具有平面结构，强荧光物质酚酞：无氧桥把两个环固定，不能很好的共平面，为非荧光物质例1，2-二苯乙烯反式：平面构型强荧光体顺式：非平面构型非荧光体（三）金属螯合物的荧光大多数无机盐类金属离子，不能产生荧光；不少有机配体是弱荧光体或不发荧光，但与Mn+形成螯合物后变为平面构型，就会使荧光加强或产生荧光例：8-羟基喹啉为弱荧光体，与Mn+—Al3+、Mg2+形成螯合物后，能形成刚性结构，荧光加强（四）取代基的类型（1）增强荧光的取代基——有-OH、-OR、-NH2、-NHR、-NR2等给电子基团由于基团的n电子（孤对电子）的电子云与苯环上的轨道平行，共享了共轭

7、电子，扩大了共轭体系，使荧光波长红移，荧光强度增强（2）减弱荧光的取代基——-COOH、-NO2、-COOR、-NO、-SH吸电子基团,使荧光波长短移，荧光强度减弱芳环上被F、Cl、Br、I取代后，使系间窜跃加强，磷光增强，荧光减弱。其荧光强度随卤素原子量增加而减弱，磷光相应增强，这种效应为重原子效应。（3）影响不明显的取代基——-NH3+、-R、-SO3H等三、环境对荧光、磷光的影响1.溶剂的影响同一荧光物质在不同的溶剂中可能表现出不同的荧光性质一般来说，溶剂的极性增强，荧光波长红移，荧光强度增大2.温度的影响——低温下测定，提高灵敏度3.pH的影响大多数含有酸

8、性或碱性基