波谱原理与应用-02.pdf

波谱原理及解析电子教案 第2 章 紫外－可见光谱法 本章概要 2.1 紫外光谱的基本原理 2.2 紫外光谱仪和实验方面的一些问题 2.3 各类化合物的紫外光谱 2.4 紫外光谱中的几个经验规则 2.5 紫外-可见吸收光谱的应用 紫外-可见吸收光谱是最早应用于有机结构鉴 定的波谱方法之一，也是常用的一种快速、简便的 分析方法。在有机结构鉴定中它在确定有机化合物 的共轭体系、生色基和芳香性等方面比其它的仪器 更有独到之处。 紫外光谱特点： 测量灵敏准确度高，应用范围广；仪器价格便 宜，操作简便快速、易于普及。 2.1 紫外光谱的基本原理 分子吸收紫外-可见光区200 ~ 800 nm 的电磁波， 使其电子从基态跃迁到激发态，从而产生的吸收光 谱称紫外 - 可见吸收光谱 (Ultraviolet-Visible Absorption Spectra) 。简称紫外光谱(UV-Vis) 。又称 为电子吸收光谱。 远紫外区10 ~ l90 nm 紫外可见光3个区域 紫外区190 ~ 400 nm 可见区 400 ~ 800 nm 远紫外区又称真空紫外区。由于氧气、氮气、水、 二氧化碳对这个区域的紫外光有强烈的吸收，对该区 域的光谱研究较少。 一般的紫外光谱仪都包括紫外光(200 ~ 400 nm) 和可见光 （400 ~ 800 nm ）两部分，将紫外光谱又称 之为紫外可见光谱。 紫外光谱和红外光谱统称分子光谱，都属于吸收 光谱。 2.1.1 基本原理 紫外可见光谱与电子跃迁有关。 以A和B两个原子组成的分子为例： σ*轨道 A B 光 A B A + B σ轨道 A和B 的原子轨道 A和B 的分子轨道 基态 高能态 价电子跃迁示意图 1. 谱线的形状、Franck-Condon原理 电子基态到激发态的许 多振动能级都可能发生电子 跃迁，电子跃迁一定伴随着 振动能级和转动能级的跃迁。 电子跃迁并非仅产生一 条波长一定的谱线，而是产 生一系列谱线。 一般分光光度计分辨率 双原子分子的三种能级跃迁示意图 影响观察到较宽的带。 ※实际上电子能级间隔比图示大的多，而 转动能级间隔要比图示小得多 能量与距离的关系 激发态键的强度比基态低，激发态平均核间距 也比基态核间距长。 E V →