紫外光谱法本科.ppt
《紫外光谱法本科.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《紫外光谱法本科.ppt(79页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1,第一章 紫外光谱紫外光谱法,有机化合物波谱解析,主讲人 谢一辉,2,第一章 紫外光谱紫外光谱法,有机化合物波谱解析的内容,紫外光谱红外光谱核磁共振谱氢谱碳谱质谱,3,第一章 紫外光谱紫外光谱法,第一章 紫外光谱法,本章学习要求:1、掌握电磁辐射能与分子吸收光谱类型之间的关系。2、掌握电子跃迁类型、发色团类型及其与紫外光吸收峰波长的关系。,4,第一章 紫外光谱紫外光谱法,第一章 紫外光谱法,3、掌握溶剂对及n 跃迁的影响.4了解共轭烯烃、不饱和醛、酮、酸、酯及某些芳香化合物的最大吸收波长(max)的计算。5了解紫外光谱(ultraviolet spectra)在有机化合物结构分析中的应用。,
2、5,第一章 紫外光谱紫外光谱法,第一节 吸收光谱的基 础 知 识,一、电磁波的基本性质与分类 光是电磁波或叫电磁辐射。电磁辐射具有微粒(particle)性及波动(wave)性的双重特性。光的某些性质,如与光的传播有关的现象,宜用波动性来解释;而光的另一些性质,如光与原子、分子相互作用的现象,则宜用微粒性来解释。,6,第一章 紫外光谱紫外光谱法,1.光的波动性用波长、波数和频率 作为表征。三者的关系为:=c=1/=/c,7,第一章 紫外光谱紫外光谱法,2.光的微粒性 光可与原子及分子的相互作用,它类似一个粒子,所以可把光看成是一种从光源射出的能量子流(stream of energy pack
3、ets)或者是高速移动的粒子(3.0X1010cms)。光子能量(E)与光的频率()成正比:Eh,8,第一章 紫外光谱紫外光谱法,光的波动性和光的微粒性的联系:,光的微粒性用每个光子具有的能量E作为表征。E=h=hc/=hc E和成正比,但表征的数值较大使用不方便 例如3.99105 J.mol=4.1ev=11015 Hz E和成正比,例如1.5104 J.mol=0.155ev 1250 cm-1 E和成反比,例如3.99105 J.mol=4.1ev 300nm,9,第一章 紫外光谱紫外光谱法,3.电磁辐射和电磁波谱的分类,由于光子具有不同的能量,故可分为不同的谱带。,从射线一直至无线电
4、波都是电磁辐射,光是电磁辐射的一部分。若把电磁辐射按照波长顺序排列起来,可得到电磁波谱。,10,第一章 紫外光谱紫外光谱法,宇宙射线,射线,X 射线,远紫外线,紫外线,可见光,红外光,远红外光,微波,无线电波,E 跃迁类型 波谱,10-200nm 120-6ev 真空UV,200-400nm 6-3ev UV,400-800nm 3-1.6ev 外层电子 可见光谱,1ev=1.6x10-19J,核跃迁 Mossbauer,内层电子 X射线谱,外层电子,分子振、转 IR,Raman,电子自旋 顺磁共振,核自旋 NMR,11,第一章 紫外光谱紫外光谱法,二、分子能级图 分子的总能量:E=Et+EN
5、+Ei+Ee+Ev+Er 其中:Et(平动动能)和Ei(内旋转能)是连续的,EN(核内能)只在磁场中分裂,因此,分子光谱主要取决于Ee(电子能量)、Ev(振动能量)和Er(转动能量)的变化,即:E=Ee+Ev+Er 这些能量都是不连续的、量子化的,12,第一章 紫外光谱紫外光谱法,分子能级图,13,第一章 紫外光谱紫外光谱法,三、能级跃迁和吸收光谱,只有当吸收电磁辐射的能量在数值上等于基态与激发态两个能级之差时,才发生辐射的吸收产生吸收光谱。,14,第一章 紫外光谱紫外光谱法,电磁辐射产生的紫外光谱,E2(激发态),E1(基态),E,E,A,吸收光谱仪,15,第一章 紫外光谱紫外光谱法,四、L
6、ambert-Beer定律,T透光率,A吸光度或吸收度E吸收系数:摩尔吸收系数,百分吸收系数 吸光度A具有加和性,16,第一章 紫外光谱紫外光谱法,第二节 紫外吸收光谱的基础知识,一、分子轨道原子的主要成键轨道:S轨道、P轨道,成键轨道,反键轨道,E,17,第一章 紫外光谱紫外光谱法,C-C成键和反键轨道,C=C 成键和反键轨道,分子轨道的种类,18,第一章 紫外光谱紫外光谱法,二、紫外光谱与电子跃迁,由于化合物不同,所含价电子类型不同,故产生的电子跃迁类型也不同。有机化合物价电子跃迁类型主要由*、*、n*、n*跃迁产生。由于分子轨道能级的能量大小不同,故由基态跃迁到激发态所需要的能量大小不同
7、,由大到小的顺序为:*n*n*,19,第一章 紫外光谱紫外光谱法,E,n,*,*,4,1,2,*,3,*,C-C,C=C,C=O,C=C-C=C,能级跃迁图,20,第一章 紫外光谱紫外光谱法,三、紫外可见吸收光谱中的常用术语,吸收光谱又称吸收曲线,是以波长(nm)为横坐标,以吸光度A(或透光率T)为纵坐标所描绘的曲线。,4 1 2 3 1 2 吸收光谱示意图1.吸收峰 max、2.谷 min 3.肩峰 sh、4.末端吸收,吸收度,波长,21,第一章 紫外光谱紫外光谱法,三、紫外可见吸收光谱中的常用术语,生色团(chromophore助色团(auxochrome)红移(red shift):亦称
8、长移蓝(紫)移(blue shift):亦称短移(hypsochromic shift)增色效应和减色效应强带和弱带,22,第一章 紫外光谱紫外光谱法,R带 由n*跃迁引起的吸收带。处于较长波长范围(300nm);是弱吸收,一般在100以内;溶剂极性增加,R带发生短移。K带 相当于共轭双键中*跃迁所产生的吸收峰;一般大于104,为强带。,四、吸收带,23,第一章 紫外光谱紫外光谱法,四、吸收带,B带 从benzenoid(苯的)得名。是芳香族化合物的特征吸收带,在230270nm处,重心为256nm,为200左右。E带 也是芳香族化合物的特征吸收,认为是由苯环结构中三个乙烯的环状共轭系统的*跃
9、迁所产生,分为E1和E2带。E1带的吸收峰在180nm,为4.7104;E2带的吸收峰在200nm,为7000。,24,第一章 紫外光谱紫外光谱法,25,第一章 紫外光谱紫外光谱法,26,第一章 紫外光谱紫外光谱法,紫外吸收光谱系分子光谱,吸收带的位置易受分子中结构因素和测定条件等多种因素的影响,在较宽的波长范围内变动。虽然影响因素很多,但它的核心是对分子中电子共轭结构的影响。,五、紫外光谱max的主要影响因素,27,第一章 紫外光谱紫外光谱法,1、共轭体系(conjugated systems)对max的影响,共轭,28,第一章 紫外光谱紫外光谱法,1、共轭体系(conjugated sys
10、tems)对max的影响,多烯 共轭,29,第一章 紫外光谱紫外光谱法,增加多烯键的数量,它的吸收带的强度和波峰波长都增加。,30,第一章 紫外光谱紫外光谱法,31,第一章 紫外光谱紫外光谱法,两个不同发色团相互共轭,烯烃与羰基共轭,32,第一章 紫外光谱紫外光谱法,P-共轭对max的影响,未成键电子与烯烃共轭体系和助色基团相互作用形成新的分子轨道能级示意图,33,第一章 紫外光谱紫外光谱法,2、立体效应(steric effect)对max的影响,空间位阻,34,第一章 紫外光谱紫外光谱法,2、立体效应(steric effect)对max的影响,空间位阻,35,第一章 紫外光谱紫外光谱法,
11、2、立体效应(steric effect)对max的影响,跨环效应:n-跃迁,使吸收带长移;,max=238nm,max=2535,36,第一章 紫外光谱紫外光谱法,3、溶剂效应对max的影响,溶剂的极性增大,使*跃迁吸收峰长移;溶剂的极性增大,使n*跃迁吸收峰短移。,37,第一章 紫外光谱紫外光谱法,溶剂极性对异丙叉丙酮的两种跃迁吸收峰的影响,化合物在溶液中的紫外吸收光谱受溶剂影响较大,所以一般应注明所用溶剂。,38,第一章 紫外光谱紫外光谱法,2010年分析化学试题,5、在200400nm范围内,对吸收波长最长的物质是 A B CH2CHCHCH2 C D8、在对羟基苯乙酮的氯仿溶液中加入
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 紫外 光谱 本科

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5017212.html