紫外可见吸收光谱法ppt课件.ppt

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1、第二章紫外-可见吸收光谱法(Ulltraviolet-VisibleAbsorptionSpectrometry)§2-1紫外-可见吸收光谱概述紫外光谱（ultravioletspectroscopy,UV）是吸收光谱。常用的UV可扩展到可见光区域。当样品分子或原子吸收光子后，外层的电子由基态跃迁到激发态。不同结构的样品，其电子的跃迁方式不同，吸收光的波长和几率也不同，故而可根据波长范围、吸光强度鉴别不同的物质。普通紫外区真空紫外区可见光区200nm100nm400nm700nm§2-1紫外-可见吸收光谱紫外吸收光谱

2、的产生紫外吸收光谱是由分子中价电子的跃迁产生的。价电子形成键的电子形成键的电子未成键的n电子按分子轨道理论，分子中的电子轨道分为：成键轨道、*反键轨道、成键轨道、*反键轨道和n未成键轨道(或称非键轨道)。其轨道能量顺序为：<

3、→*、→*、n→*、n→*各种跃迁所需的能量也不同。En**→*n→*→*n→*电子跃迁能级示意图10100200300400500600700800波长/nmlgn→*654321→*n→*→*n→*远UV区近UV区Vis区电子跃迁所处的波长范围及强度吸收光谱图的表示方法紫外-可见吸收光谱中常用术语生色团能产生特征吸收带的具有不饱和键和未共用电子对的基团。如：>C=C<、—C≡C—、>C=O—、—CHO、—COOH、—N=N—、—N=O、—NO2等。→*、n→*

4、如果两个生色团相邻、发生共轭作用，则原来的各自的吸收带将消失，并在较长的波长处产生强度比原来吸收带强的新吸收带。助色团含有未共用的n电子对的氧原子、氮原子或卤素原子的基团。如：—OH、—NH2、—Br等助色团不会使物质具有颜色，但引进这些基团能增加生色团的生色能力、使其吸收波长向长波方向移动，并增加了吸收强度。生色团是最有力的助色团。红移由于取代基或溶剂的影响造成有机化合物结构的变化，使吸收峰向长波方向移动的现象。蓝移由于取代基或溶剂的影响造成有机化合物结构的变化，使吸收峰向短波方向移动的现象。增色效应由于有机化合物

5、结构的变化，使吸收峰强度增加的现象。减色效应由于有机化合物结构的变化，使吸收峰强度减小的现象。溶剂效应由于溶剂的极性不同引起某些化合物吸收峰的红移或蓝移的现象。UV吸收带及其特征(i)R带[来自德文Radikalartig(基团)]起源：由n-π＊跃迁引起。或者说，由带孤对电子的发色团产生。例如：特点：①λmax＞270nm，εmax＜100；②溶剂极性↑时，λmax发生蓝移。(ii)K带[来自德文Konjugierte(共轭)]起源：由π-π＊跃迁引起。特指共轭体系的π-π＊跃迁。K带是最重要的UV吸收带之一，共轭

6、双烯、α,β－不饱和醛、酮，芳香族醛、酮以及被发色团取代的苯（如苯乙烯）等，都有K带吸收。例如：特点：①λmax210－270nm，εmax＞10000；②溶剂极性↑时，λmax不变(双烯)或发生红移(烯酮)。(iii)B带和E带起源：均由苯环的π-π＊跃迁引起。是苯环的UV特征吸收。特点：①B带为宽峰，有精细结构(苯的B带在230－270nm)εmax偏低：200＜ε＜3000(苯的ε为215)；②E1带特强，(εmax＜10000)；E2带中等强度，(2000＜εmax＜10000)③苯环上引入取代基时，E2红移

7、，但一般不超过210nm。如果E2带红移超过210nm，将衍变为K带。B—德文Benzienoid(苯系)E—德文Ethylenic(乙烯型)有机化合物的紫外-可见吸收光谱饱和单键碳氢化合物只有键,因而只能产生→*跃迁。由于键电子最不易激发，需要吸收很大的能量，这类化合物在200nm以上无吸收，常作溶剂。饱和烃当饱和单键碳氢化合物中的氢被氧、氮、卤素、硫等取代时，这类化合物既有电子，又有n电子，可以实现→*和n→*跃迁，使电子跃迁所需能量降低，其吸收峰向长波方向移动，出现“深色移动”现象，即红移，吸收

8、峰落在远紫外区和近紫外区。甲醇：177nm，乙醇186nm。不饱和脂肪烃(1)含孤立不饱和键的烃类化合物具有孤立双键或叁键的烯烃或炔烃都产生→*跃迁，但多数在200nm以上无吸收，如：乙烯：171nm乙炔173nm。若烯分子中的氢被助色团取代时，吸收峰发生红移，吸收强度增加。(2)含共轭体系的不饱和烃类化合物具有共轭双键的化合物，其大键各