吉林大学《仪器分析》9紫外可见吸收光谱法ppt课件.ppt
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1、第九章 紫外-可见吸收光谱法,Ultraviolet-Visible Absorption SpectrometryUV-Vis,吸收光谱的表示方法:,吸收光谱以光强为纵坐标对吸收波长为横坐标作图,得到吸收曲线。 光强表示方法:,A = bc 透光率 T(%) T = (I / I0) 100% 吸光度 A A = logT,9.1 基础知识,一、紫外-可见分子吸收光谱的产生 紫外-可见分子吸收光谱和红外吸收光谱均属于分子光谱。分子吸收紫外-可见光获得的能量使价电子发生跃迁。因此,由价电子跃迁产生的分子吸收光谱称为紫外-可见吸收光谱。分子光谱是带光谱。电子能级间跃迁需要的能量为120 eV,紫
2、外-可见区的波长范围为200800 nm。,9.2 紫外-可见分子吸收光谱, 有机化合物的电子光谱 按分子轨道理论,基态有机化合物的价电子包括形成单键的电子、双键的电子和非键的n电子,分子的空轨道包括反键*轨道和反键*轨道。 这些轨道的能量高低顺序为:,二、化合物电子光谱的产生,可能的电子跃迁有6种。其中,* 和* 太小,不考虑。 只讨论4种: *、*、 n*、n*,常用术语 生色团:指分子中可以吸收紫外-可见光而和n产生电子跃迁的原子基团。 具有不饱和键和未成对电子的基团;具有n 电子和电子的基团;产生n *跃迁和*跃迁,跃迁能量较低。如:C=O、C=N、C=C 、N=N 、C=S 。严格地
3、说,不饱和吸收中心才是真正的生色团,并能对200750 nm的光产生吸收不饱和的基团 。, 助色团:本身无紫外吸收,但可以使生色团吸收峰加强,同时使吸收峰向长波移动的基团。指有机化合物连有非键电子对的杂原子饱和基团。 助色团对应的跃迁类型是n 跃迁,一般为带有非键电子的基团(P电子的原子或原子团),形成p 共轭,如( -OH、 -NH2 、-OR、-X(卤素)、-SR 、-SO3H、 -COOH 等n 跃迁),它们本身不能吸收大于200 nm的光。, 红移,兰移(紫移) 加入基团或改变溶剂使化合物的最大吸收波长(max)发生变化的现象叫红移或兰移。红移:由于化合物结构变化(共轭、引入助色团取代
4、基)或采用不同溶剂后吸收峰位置向长波方向的移动,叫红移(长移);如:-Cl 、 -NH2 、 -OR 、-SH 、-SR 。兰移:吸收峰位置向短波方向移动,叫蓝移(紫移,短移)。 如:-CH3, -C2H6等。,当助色团与不饱和碳-碳键(如C=C、 )上碳原子相连时,* 跃迁吸收带向长波方向移动,且吸收强度增加; 当助色团与含杂原子的不饱和键(如C=O、C=N)上碳原子相连时,n* 跃迁吸收带向短波方向移动,且吸收强度减弱。, 增色、减色效应 ( 改变)增色:化合物的结构改变或其它原因,使吸收强度增加效应,使增加。有孤对电子的基团既红移又增色。减色:化合物的结构改变或其它原因,使吸收强度减小效
5、应,使 减少。,能量 n* * n* *,当外层电子吸收紫外或可见辐射后,从基态向激发态(反键轨道)跃迁。,*跃迁的吸收带 饱和碳氢化合物具有电子,受到光照射时,将会* 跃迁,在紫外-可见光区无吸收带。因此饱和碳氢化合物的紫外-可见吸收光谱分析中常用作溶剂,如己烷和环己烷等。,n跃迁的吸收带 n*跃迁需要的能量比*小。吸收峰波长在200nm附近。当饱和碳氢化合物中的H被含有未共用电子对(非键电子)的N、O、S和X(Cl、Br 和 I)等杂原子取代时,将发生n *跃迁。如CH3OH max= 184 nm;(CH3)3N max= 227 nm。大多数吸收峰则出现在低于200 nm处。, 跃迁的
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