分子发光分析法讲述.pptx

第五章 分子发光分析法;;第五章 分子发光分析法;§ 5- 1 概述;根据分子受激时所吸收能源及辐射光的机理不同分为以下几类： 光致发光：以光源来激发而发光 电致发光：以电能来激发而发光—原子发射光谱法 生物发光：以生物体释放的能量激发而发光 化学发光：以化学反应能激发而发光—化学发光分析法 ;二、分子荧光分析法的特点;2. 选择性好 不同的物质用不同的光进行激发，选择不同的激发光波长 不同的物质发射的荧光不同，选择不同的检测荧光波长 比较容易排除其它物质的干扰，选择性好 3. 实验方法简单 4. 待测样品用量少；仪器价格适中；测定范围较广 具发光强度可定量测定许多痕量的无机物和有机物，广泛应用在生物化学、分子生物学、免疫学及农牧产品分析、卫生检疫等领域。 荧光法比磷光法应用广泛，不如分光光度法;§ 5- 2 荧光和磷光光谱法;1. 电子自旋状态的多重性; 若分子中电子跃迁过程中伴随着自旋方向的改变，由基态单重态→激发三重态，净自旋 ? 0。这种跃迁为禁阻跃迁 T1、T2、T3分别表示第一、二、三激发三重态 ;分子中电子受激跃迁到激发态后，处于激发态的分子是不稳定的，去激返回到较低激发态或基态时有两种方式：无辐射去激和辐射去激 2. 无辐射去激——不伴随发光现象的过程叫无辐射去激，体系内的多余的能量以热的形式释放。包括： 内部转换（IC）—相同的多重态之间的转换 S-S 系间窜跃（ISC）—不同的多重态之间的转换 S-T 振动驰豫（VR）—同一电子能级中，从较高振动能级到较低振动能级的过程 外部转移—指激发态分子与溶剂分子或溶质分子的相互作用及能量转移，使荧光或磷光强度减弱或消灭 发生系间窜跃电子需转向，S1—T1间进行，比内部转换困难 ;;3. 荧光和磷光光谱的产生—辐射去激;;（2）磷光;;二、荧光、磷光与分子结构的关系;若以各种跃迁速率常数来表示 Kf 为荧光发射过程的速率常数——取决于物质的化学结构 ∑Ki 为非辐射跃迁的速率常数之和——主要取决于化学环境，也与化学结构有关 分析上有应用价值的荧光化合物的荧光效率在0.1~1之间;至今对激发态分子的性质了解不深，无法定量地描述荧光与分子结构之间的关系 一般情况，有机芳香族化合物及金属离子配合物是最强最有用的荧光体 （二）荧光磷光与有机化合物结构的关系 物质只有吸收了紫外可见光，产生? ? ?*n ? ?*跃迁，产生荧光 ? ? ?*与n ? ?*跃迁相比，摩尔吸收系数大102~103，寿命短 ? ? ?*跃迁常产生较强的荧光， n ? ?*跃迁产生的荧光弱，但可产生系间窜跃，产生更强的磷光;1. 共轭体系——有较强的荧光 具有共轭体系的芳环或杂环化合物， ?电子共轭程度越大，越易产生荧光; 环越多，共轭程度越大，产生荧光波长越长，发射的荧光强度越强; 芳香族化合物因具有共轭的不饱和体系，多数能发生荧光 多环芳烃是重要的环境污染物，可用荧光法测定 3，4 - 苯并芘是强致癌物 ;2. 刚性平面结构—较稳定的平面结构;例 1，2 - 二苯乙烯;（三）金属螯合物的荧光;（四）取代基的类型;（2）减弱荧光的取代基 ——-COOH 、 -NO2 、-COOR 、-NO、-SH 吸电子基团, 使荧光波长短移，荧光强度减弱 芳环上被F、Cl、Br、I 取代后，使系间窜跃加强，磷光增强，荧光减弱。其荧光强度随卤素原子量增加而减弱，磷光相应增强，这种效应为重原子效应。 （3）影响不明显的取代基 —— -NH3+、-R、 - SO3H等 ;三、环境对荧光、磷光的影响;3. pH的影响;但两个苯环相连的化合物，又表现出相反的性质，分子形式无荧光，离子化后显荧光;四、荧光强度与荧光物质浓度的关系;当A﹤0.05时，方括号中其它各项与第一项相比可忽略不计，上式简化 If = 2.3 ?f I0A =2.3 ?f I0 ?bc ;荧光强度与物质浓度呈线形关系，If=KC只有在浓度低时使用，荧光物质测定的是微量或痕量组分，灵敏度高 浓度高时， If与C不呈线形关系，有时C增大， If反而降低因为公式[ ]中后面影响，有时发生荧光猝灭效应;荧光猝灭 ——荧光物质与溶剂或其它物质之间发生化学反应，或发生碰撞后使荧光强度下降或荧光效率?f 下降称为荧光猝灭。 使荧光强度降低的物质称为荧光猝灭剂 氧分子及产生重原子效应的溴化物、碘化物等都是常见的荧光猝灭剂 碰撞猝灭—— M +?激 → M* M* + Q → M + Q +热 自熄灭——荧光物质发射的荧光被荧光物质的基态分子所