《紫外可见光》PPT课件.ppt

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1、第十章 紫外-可见 分光光度法,第一节 光学分析概论,一、电磁辐射和电磁波谱二、光学分析法及其分类 三、光谱法仪器分光光度计,一、电磁辐射和电磁波谱,1电磁辐射（电磁波，光）：以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量,2电磁辐射的性质：具有波、粒二向性波动性：粒子性：,续前,3电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称。,射线 X 射线紫外光可见光红外光微波无线电波,二、光学分析法及其分类,（一）光学分析法 依据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互 作用而建立起来的各种分析法的统称。,（二）分类：1光谱法：利用物质与电磁辐射作用时，物质内部 发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散

2、射 辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量 分析方法,续前,2非光谱法：利用物质与电磁辐射的相互作用测定 电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基 本性质变化的分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法、射线衍射法,3光谱法与非光谱法的区别：,续前,（三）发射光谱,（四）吸收光谱,例：-射线；x-射线；荧光,例：原子吸收光谱，分子吸收光谱,三、光谱法仪器分光光度计,主要特点：五个单元组成,光源,单色器,样品池,检测器,记录装置,第二节 紫外-可见吸收光谱,一、紫外-可见吸收光谱的产生二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型 三、相关的基本概念四、吸收带类型和影响因素,一、紫外-可见吸收光谱的产生

3、,1分子吸收光谱的产生由能级间的跃迁引起,能级：电子能级、振动能级、转动能级跃迁：电子受激发，从低能级转移到高能级的过程,若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强度变化对波长的关系曲线，即为分子吸收光谱,续前,2分子吸收光谱的分类：分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序,3紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射，分子中 价电子（或外层电子）的能级跃迁而产生（吸收能量=两个跃迁能级之差）,二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型,预备知识：,价电子：电子 饱和的键 电子 不饱和的键 n电子,轨道：电子围绕原子或分子运动

4、的几率 轨道不同，电子所具有能量不同 a,成键轨道与反键轨道：n*基态与激发态：电子吸收能量，由基态激发态 c,图示,b,电子跃迁类型：,1.*跃迁：饱和烃（甲烷，乙烷）E很高，150nm（远紫外区）2.n*跃迁：含杂原子饱和基团（OH，NH2）E较大，150250nm（真空紫外区）3.*跃迁：不饱和基团（CC，C O）E较小，200nm体系共轭，E更小，更大4.n*跃迁：含杂原子不饱和基团（C N，C O）E最小，200400nm（近紫外区）,按能量大小：*n*n*,图示,续前,注：紫外光谱电子跃迁类型：n*跃迁*跃迁 饱和化合物无紫外吸收 电子跃迁类型与分子结构及存在基团有密切联系根据分子

5、结构推测可能产生的电子跃迁类型；根据吸收谱带波长和电子跃迁类型 推测分子中可能存在的基团（分子结构鉴定）,三、相关的基本概念,1吸收光谱（吸收曲线）：不同波长光对样品作用不同，吸收强度不同 以A作图 next2吸收光谱特征：定性依据 吸收峰max 吸收谷min 肩峰sh 末端吸收,图示,back,续前,3生色团（发色团）：能吸收紫外-可见光的基团 有机化合物：具有不饱和键和未成对电子的基团 具n 电子和电子的基团 产生n*跃迁和*跃迁 跃迁E较低例：CC；CO；CN；NN,4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长移的基团有机物：连有杂原子的饱和基团例：OH，OR，NH

6、，NR2，X,注：当出现几个发色团共轭，则几个发色团所产生的 吸收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波 长将比单个发色团的吸收波长长，强度也增强,续前,5红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）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）吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）,6增色效应和减色效应 增色效应：吸收强度增强的效应 减色效应：吸收强度减小的效应7强带和弱带：max104 强带 max102 弱带,四、吸收带类型和影响因素,1R带：由含杂原子的不饱和基团的n*跃迁产生CO；CN；NN E小，max250400nm，max100溶剂极性，max

7、 蓝移（短移）,2K带：由共轭双键的*跃迁产生(CHCH)n，CHCCO max 200nm，max104共轭体系增长，max红移，max溶剂极性，max红移,续前,3B带：由*跃迁产生芳香族化合物的主要特征吸收带max=230270nm，气态，具有精细结构；next极性溶剂中，或苯环连有取代基，其精细结构消失max=256nm，max=200 next,4E带：由苯环环形共轭系统的*跃迁产生芳香族化合物的特征吸收带 E1 180nm max104（常观察不到）E2 200nm max=8000 强吸收 next苯环有生色团取代且与苯环共轭时，E2带与K带合并 一起红移（长移）苯环有助色团取代时，E2带产生长移 next,图示,back,图示,back,图示,续前,影响吸收带位置的因素：1溶剂效应：对max影响：next n-*跃迁：溶剂极性，max蓝移-*跃迁：溶剂极性，max红移对吸收光谱精细结构影响 溶剂极性，苯环精细结构消失溶剂的选择极性；纯度高；截止波长 max2pH值的影响：影响物质存在型体，影响吸收波长,图示,back,3.位阻影响,顺式：max=280nm；max=10500反式：max=295.5 nm；max=29000,