《紫外光谱》PPT课件

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1、有机波谱分析波谱分析法波谱法是化合物结构测定和成分分析的重要手段，被广泛的应用于有机化合物的结构分析中。波谱分析具有样品用量少，结构信息丰富等特点。波谱分析大大缩短了复杂化合物结构测定的时间，解决了很多领域如：蛋白质、核酸、多糖的结构测定等难点，并广泛的应用于各个研究领域。课程内容紫外光谱红外光谱核磁共振氢谱核磁共振碳谱质谱多谱综合解析红外光谱紫外光谱质谱tt核磁共振未知化合物的结构测定第一章紫外光谱本章主要内容1.紫外光谱基本原理2.紫外光谱仪3.各类化合物的紫外吸收光谱4.紫外光谱的应用1.1紫外光谱基本原理1.1.1定义：分子中价电子经紫外（

2、或可见光）照射时，电子从低能级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这样产生的吸收光谱叫紫外光谱。紫外吸收光谱的波长范围是10-400nm(纳米),其中10-200nm为远紫外区，200-400nm为近紫外区,一般的紫外光谱是指近紫外区。1.1.2紫外光谱产生原理光的本质:光是一种电磁波，具有波粒二相性。波动性：可用波长()、频率(v)和波数()来描述。M+h→M*基态激发态E1（△E）E2当一定波长的光照射到物质表面时，物质会吸收特定波长的光E=E2-E1=h不同的物质，电子跃迁所需能量不同，因此不同的物质有不同的紫外响应特性。E

3、基态激发态罗丹明B亚甲基蓝区域波长原子或分子跃迁γ射线10-3~0.1nm核跃迁X射线0.1~10nm内层电子跃迁远紫外10~200nm中层电子跃迁紫外200~400nm外层价电子跃迁可见400~800nm红外0.8~50μm分子转动和振动跃迁远红外50~100μm微波0.1~100cm无线电波1~100m核自旋取向跃迁不同波长的光具有不同能量，因此可引发不同能级上的电子跃迁小结紫外和可见光谱是由分子吸收能量引发价电子或外层电子跃迁而产生的，不同的物质有不同的紫外光谱响应，不同的光子可引发不同能级上电子的跃迁。带状光谱1.1.3电子跃迁类型有机化合

4、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。COHnpsHsp*s*RKE,BnpE当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＊

5、收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区，εmax一般在104以上，属于强吸收。不饱和烃π→π*跃迁乙烯π→π*跃迁的λmax为171nm，εmax为:1×104。共轭体系中的π→π*跃迁共轭体系中的键与键可相互作用，生成大键。由于大键各能级的距离较近电子容易激发，所以吸收峰的波长就增加，K带：共轭非封闭体系的π→π*跃迁产生的吸收带。（210~250nm）CH2=CH-CH=CH2芳香族化合物中的π→π*跃迁E1带180184nm；>10000E2带200204nm≈1000苯环上三个共扼双键的→*跃迁特征吸收带；max（nm

6、）max苯254200甲苯261300间二甲苯2633001，3，5-三甲苯266305六甲苯272300B带230-270nm=200→*与苯环振动引起；含取代基时，B带简化，红移。（3）n→σ＊跃迁（N→Q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。含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子)均呈现n→σ*跃迁（生色团、助色团、红移、蓝移）。n→π＊跃迁是指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π＊反键轨道的跃迁，这种跃迁称为R跃迁，一般在近紫外或可见光区有吸收，其特点是在270

7、~350nm，吸光系数较小在100以内，为弱带，该跃迁为禁阻跃迁。（4）n→π＊跃迁（N→Q跃迁）如：甲基乙烯基丙酮：λmax为324nm小结：紫外光谱一般指近紫外区，即200-400nm，那么就只能观察*和n*跃迁。也就是说紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。1.1.4影响紫外吸收波长的因素共轭效应超共轭效应溶剂效应立体效应pH对紫外光谱的影响共轭效应共轭体系使分子的最高已占轨道能级升高，最低空轨道能级降低，使*跃迁能量降低，共轭体系越长，紫外光谱的最大吸收越向长波方向移动（红移），并且强度也增大。n=4n=3n=5

8、吸光系数波长345*H（CH=CH）nH超共轭效应当烷基与共轭体系相连时，σ电子与共轭体系的电子云产生一定程度的重叠