北大药学院仪器分析-荧光分析法概述.ppt

荧光分析方法的特点：灵敏度高，选择性好 UV-Vis的检出限10-7g/ml，荧光分析法的检出限10-10g/ml~10-12g/ml。 概述 光致发光：有些物质受到光的照射时，除吸收某种波长的光之外还会发射出波长相同或比吸收波长更长的光（如荧光和磷光），这种现象称为光致发光。 荧光：物质分子吸收光子能量而被激发,然后从第一激发单重态的最低振动能级返回到基态所发射出的光称为荧光(fluorescence). 荧光分析法：根据物质的荧光谱线位置及其强度进行物质鉴定和物质含量测定的方法称为荧光分析法（flourometry）。 第一节 基本原理 一、分子荧光 （一）分子荧光的产生 （二）激发光谱与发射光谱 二、荧光与分子结构的关系 三、影响荧光强度的外部因素 一、分子荧光 （一）分子荧光的产生 1. 分子的电子能级与激发过程 Pauli不相容原理:一个轨道中两个电子,自旋相反,自旋量子数1/2和-1/2. 电子能态的多重性：M=2S+1（S 总自旋量子数 ） 基态的多重性：2S+1=1 （单线态） 两电子自旋相反 2S+1=1 （激发单线态）两电子自旋相反 激发态： 2S+1=3 （激发三线态）两电子自旋相同 分子基态单重态中的电子对→被激发时→其中一个电子，通常跃迁至第一激发态单重态轨道上，也可能跃迁至能级更高的单重态上。 不能直接跃迁至第一激发三重态轨道上，禁阻跃迁 2. 激发态→基态的能量传递途径 非辐射能量传递过程 荧光发射 激发单线态（激发态） 振动驰豫 内转换 第一激发单线态的最低振动能级 辐射跃迁 发射光量子 荧光 基态任一振动能级 振动驰豫 基态最低振动能级（基态） 磷光发射 S0 →激发→振动弛豫→内转移→ 激发单线态S1*最低振动能级 体系间跨越 激发三线态T1* 振动驰豫 第一激发三线态的最低振动能级 磷光 基态各个振动能级振动驰豫基态最低振动能级 鉴别荧光物质 荧光测定时选择 测定波长的根据 指不同激发波长的辐射引起物质发射某一波长荧光的相对效率。 测绘方法： 通过激发单色器扫描，使不同波长的入射光激发荧光物质 ，然后固定测定波长 (为荧光的最大发射波长) 检测相应的荧光强度（F）。 F为纵坐标，激发波长（?ex）为横坐标作图。 2.荧光光谱(或磷光光谱) （fluorescence spectrum） 荧光光谱特征 镜像规则的解释 二、分子结构与荧光的关系 （一）发光参数——荧光寿命和荧光效率 （二）分子结构与荧光的关系 长共扼结构 分子的刚性和共平面性 取代基 （一）荧光寿命和荧光效率 荧光物质的重要发光参数 荧光寿命（fluorescence life time）：当除去激发光源后，分子的荧光强度降低到最大荧光强度的1/e所需的时间称为荧光寿命，常用 ?f 表示。 指数衰减定律（荧光物质受到一个极其短暂的光脉冲激发后从激发态到基态的变化） Ft =F0e-Kt …… Ft =F0e-t/?f 或 lnF0/Ft= t/?f 以 lnF0/Ft 对t 作图，直线斜率为1/ ?f 可计算荧光寿命 利用分子荧光寿命的差别 荧光物质混合物的分析 荧光效率 荧光效率 （fluorescence effic