分析化学(仪器分析)第三章-仪器分析(UV).ppt

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1、第三章紫外-可见吸收光谱法第一节概述第二节紫外-可见吸收光谱第三节紫外-可见分光光度计第四节紫外-可见吸收光谱法的应用1一、紫外-可见吸收光谱法紫外-可见吸收光谱的产生：分子价电子能级跃迁。波长范围：10-800nm.(1)远紫外光区:10-200nm(2)近紫外光区:200-400nm(3)可见光区:400-800nm第一节概述根据溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法。包括比色分析法和紫外-可见分光光度法。2250300350400nm1234eλ可用于结构鉴定和定量分析。电子跃迁的同时，伴随着振动和

2、转动能级的跃迁;带状光谱。此方法的特点：仪器简单、价廉、操作简单、分析速度快。3内容选择第一节概述第二节紫外-可见吸收光谱第三节紫外-可见分光光度计第四节紫外-可见吸收光谱法的应用一、有机化合物的紫外-可见吸收光谱二、无机化合物的吸收光谱4一．有机物紫外-可见吸收光谱有机化合物的紫外-可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：σ电子、π电子、n电子。COHnpsH分子外层电子有形成σ键的σ电子，形成π键的π电子和未成键的n电子。受到光的照射基态电子吸收能量后变为激发态π*和σ*电子，同时产生吸收光谱。51.电子能级和跃迁类型sp*s*RKE,BnpE当

3、外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁，所需能量ΔΕ大小顺序为：n→π＊<π→π＊200nm的光)，但当它

4、们与生色团相连时，就会发生n—π共轭作用，增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加)，这样的基团称为助色团。83.红移与蓝移有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长λmax和吸收强度发生变化:λmax向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移(或紫移)。吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应。91.σ→σ＊跃迁分子中形成单键的电子为σ电子，σ电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃迁；所需能量最大。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区；吸收波长λ<200nm；例：甲烷的λmax为

5、125nm,乙烷λmax为135nm。只能被真空紫外分光光度计检测到；通常作为溶剂使用；sp*s*RKE,BnpE102.n→σ＊跃迁含非键电子（未共用电子对）的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子)均可发生n→σ*跃迁。所需能量较大。吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外区，近紫外区仍不易观察到。113.π→π＊和n→*跃迁在含有不饱和键如烯烃、炔烃、羰基和氮氮双键等的有机物分子中含有电子，可以发生→*跃迁。若形成不饱和键的原子含有非键电子，也能发生n→*跃迁。n→*跃迁比→*跃迁所需能量小，吸收波长要长些。但两类的

6、吸收波长都处于远紫外区的近紫外端或近紫外区，都大于200nm，→*跃迁的εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，属于强吸收。12a.不饱和烃及共轭烯烃不饱和烃类分子中含有σ和π键，可以产生σ→σ*和π→π*跃迁。当不饱和烃分子中有两个以上双键时，随着共轭系统的延长，π→π*跃迁的吸收带将明显向长波移动，吸收强度也随之加强。在共轭体系中，π→π*跃迁产生的吸收带称为R带。13b.羰基化合物羰基化合物含有>C=O基团，可以产生n→σ*，n→π*和π→π*三个吸收带。n→π*吸收带又称K带，落于近紫外或紫外光区。醛酮的n→π*吸收带出现在

7、270~300nm附近，但对于α，β-不饱和醛酮类化合物，由于羰基与乙烯基共轭（π→π共轭），使π→π*和n→π*吸收带分别红移至220~260nm（强度高）和310~330nm（强度低），该特征可用于识别α，β-不饱和醛酮。羧酸及其衍生物由于羰基上的碳原子直接连接含有未共用电子对的助色团上的n电子与羰基双键的π电子产生n→π共轭，使n→π*吸收带蓝移至210nm左右。14c.苯及其衍生物苯有三个吸收带（均由π→π*跃迁引起），E1带（强）：180nm；E2带（较强）：204nm；B带（弱）255nm。当苯环上有取代基，苯的三个特征吸收谱带都将发

8、生显著变化，尤其是E2带和B带。15苯环上助色团对吸收带的影响16苯环上生色团对吸收带的影响173.溶剂对吸收光谱的影响溶剂对电子光谱的