紫外可见吸收光谱课件.ppt

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1、紫外可见吸收光谱UltravioletandvisiblespectrophotometryUV—Vis一.紫外可见概述1、紫外可见光：波长范围：200-800nm.（1）紫外光区:200-400nm（2）可见光区:400-800nm2.紫外-可见光谱：利用被测物质的分子对紫外-可见光选择性吸收的特性而建立起来的方法。*紫外可见光波长短，能量高，与分子相互作用引起分子中三种能级跃迁，表现为带光谱。其中电子跃迁吸收程度大。又名分子的电子光谱。2.1紫外可见光谱曲线采用连续光源照射，记录吸收后光谱曲线。表示方法：A

2、-特性参数：max→最大吸收波长：吸收强度最大处对应的波长。max→在最大吸收波长的摩尔吸光系数。二、紫外可见光谱产生机理1．有机物紫外可见吸收光谱ultravioletspectrometryoforganiccompounds（1）有机化合物分子中电子类型：σ电子、π电子、n电子。COHnpsH（2）轨道类型：分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。分子轨道有σ、σ*、π、π*、n5种，能量高低σ＜π＜n＜π*＜σ*（3）、跃迁方式：当紫外可见光照射分子时电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道

3、)跃迁。理论上有六种σ→σ*；σ→π*；π→σ*；π→π*n→σ*；n→π*实际观察主要有四种跃迁，所需能量ΔΕ大小顺序为：σ→σ*n→σ*π→π*n→π*1）、σ→σ＊跃迁特点：所需能量最大；σ电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃迁；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125nm,乙烷λmax为135nm。只能被真空紫外分光光度计检测到；一般作为溶剂使用；2）、n→σ＊跃迁含有杂原子(N、O、S、P、X）的饱和有机化合物，会发生n→σ*跃迁,吸收的波长在20

4、0nm附近，大多数化合物仍在小于200nm区域内随杂原子的电负性不同而不同，一般电负性越大，电子被束缚得越紧，跃迁所需的能量越大，吸收的波长越短。CH3Cl：max=173nm，CH3Br：max=204nm，CH3I的为max=258nm。n—σ*跃迁所引起的吸收，摩尔吸光系数一般不大=100～3003）、π→π*跃迁是π电子从成键π轨道向反键π*轨道的跃迁，含有π电子基团的不饱和有机化合物，都会发生π—π*跃迁特点：跃迁所需能量比σ→σ*跃迁小。若无共轭，与n→σ*跃迁差不多。200nm左右；若有共

5、轭体系，波长向长波方向移动，波长在200~700nm吸收强度大，在104~105范围内，强吸收含不饱和键的化合物发生π→π*跃迁C=O,C=C,C≡C（1）单烯烃π→π*跃迁乙烯π→π*跃迁的λmax为162nm，εmax为:1×104L·mol-1·cm－1。λmaxεmax1-己烯1771041.5-己二烯1782×104（2）共轭烯烃中的→*例：λmaxmax1.3-己二烯2172.1×1041.3.5-己三烯2584.3×104（3）羰基化合物共轭烯烃中的→*n→*180-190nm→*

6、150-160nmn→*275-295nm4)、n→π*跃迁特点：n电子跃迁到反键π*轨道所产生的跃迁，这类跃迁所需能量较小，吸收峰在200~400nm左右吸收强度小，＜102，弱吸收含杂原子的双键不饱和有机化合物易发生C=SO=N--N=N-例：丙酮λmax=280nmn→π*跃迁比π→π*跃迁所需能量小,吸收波长长常用的是π→π*跃迁和n→π*，这两种跃迁都需要分子中有不饱和基团提供π轨道。n→π*跃迁与π→π*跃迁的比较如下：π→π*n→π*吸收峰波长与原子种类基本无关有关吸收强度强吸收104~105

7、弱吸收＜102极性溶剂向长波方向移动向短波方向移动2、常用术语发色团：分子中含有的不饱和键基团（或有π键）。含有不饱和键，能吸收紫外可见光，产生n→π*或π→π*跃迁的基团。助色团：与发色团相连的杂原子的饱和基团，基团本身在紫外和可见光区无吸收,但能使生色团吸收峰红移,吸收强度增大的基团。长（红）移——向长波方向移动叫红移；短（紫、蓝）移——向短波方向移动叫蓝移吸收带划分（1）R吸收带：n→π*跃迁特点：a跃迁所需能量较小，吸收峰位于200~400nm；b吸收强度弱，＜102（2）K吸收带：共轭非封闭体系中π

8、→π*跃迁特点：a跃迁所需能量较小，吸收峰位于210~280nm；b吸收强度大，104随着共轭体系的增长，K吸收带长移，210~700nm增大。K吸收带是共轭分子的特征吸收带，可用于判断共轭结构——应用最多的吸收带（3）E吸收带：共轭封闭体系π→π*跃迁——苯E1=185nm强吸收>104E2=204nm较强吸收>103当取代基不同，E2带变化不同，可鉴定各种取代基例：E2带