第七章：紫外可见吸收光谱与荧光光谱法 有机波谱分析 课件 .ppt

第一节：紫外可见光谱原理 1.紫外可见吸收光谱： 对应于分子电子能级跃迁，波长范围在10~800 nm之间，其中10~190 nm为远紫外或真空紫外区，190~400nm为近紫外区，400~800nm为可见光区。除了远紫外区外，为紫外可见光谱测定范围。 2.紫外可见光谱的产生 吸收曲线的讨论： 3.电子跃迁与分子吸收光谱 朗伯—比耳定律A＝lg（I0/It)= εb c 式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度； b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位； c：溶液的摩尔浓度，单位mol·L－１； ε：摩尔吸光系数，单位L·mol－１·cm－１； 或: A＝lg（I0/It)= a b c  c：溶液的浓度，单位g·L－１ a：吸光系数，单位L·g－１·cm－１  a与ε的关系为： a =ε/M （M为摩尔质量） 透光度T : 描述入射光透过溶液的程度: T = I t / I0吸光度A与透光度T的关系: A ＝ －lg T  讨论 一、基本组成 2.单色器将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。 ①入射狭缝：光源的光由此进入单色器； ②准光装置：透镜或反射镜使入射光成为平行光束；  ③色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅； ④聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝； ⑤出射狭缝。 3.样品室样品室放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。 二、分光光度计的类型 光路图 第三节：有机化合物结构解析 2.光谱解析注意事项 3.UV-Vis 可获得的结构信息 2　σ→σ＊跃迁 3　n→σ＊跃迁 4 π→π＊跃迁 不同类型化合物的UV-Vis光谱 2.烯、炔及其衍生物： 3.含杂原子的不饱和化合物 吸收波长计算 5. α-β不饱和共轭羰基化合物 6.芳香烃及其杂环化合物 取代苯吸收波长计算 乙酰苯紫外光谱图 6. 溶剂的影响 溶剂的影响 羰基化合物共轭烯烃中的 ? → ?* （4）芳香烃及其杂环化合物 5. 立体结构和互变结构的影响 立体结构和互变结构的影响 解析示例 在紫外－可见吸收光谱中，下列具有最大吸收波长的物质是 第四节：荧光光谱和磷光光谱法简介Fluorescence and phosphorescence spectra 一、荧光和磷光光谱法概述 1.化合物吸收特定能量之后，其吸收的部分能量以光辐射的形式释放的过程称为分子发光过程，与分子相关的发光规律性称为分子发光光谱。 2.分子发光包括光致发光、化学发光和生物发光，分别指分子吸收光能、化学能和生物能之后的光辐射规律。 3.荧光和磷光都属于分子发光光谱，是分子的光致发光现象。是指化合物吸收一定光能后发射出一定规律光谱的效应。 4.荧光光谱是指吸收光能后的分子从单线态回到基态后释放光辐射的规律，磷光光谱则是指分子从单线激发态转变成三线态后回到基态释放光辐射的规律。 5.分子的荧光光谱特指发射光频率处于紫外和可见光区的光致发光规律，能够产生荧光光谱的化合物成为荧光物质。 6.荧光物质一般都同时具有激发光谱和发射光谱两种性质，其中激发光谱是指采用不同波长的光线照射化合物后产生的荧光强度规律，而发射光谱是指采用特定波长的光照射化合物后，产生荧光波长和强度的规律，与化合物结构相关。 7.荧光强度与荧光物质的吸光强度及其荧光物质的荧光效率成正比。荧光的光谱特性与分子的电子结构相对应，基本与紫外可见光谱一致。 8.荧光光谱的特点：灵敏度高。检测限比吸收光谱法低1~3个数量级；选择性比吸收光谱法好。因为能产生紫外可见吸收的分子不一定发射荧光或磷光 9.荧光特征与环境因素有关：温度降低会使荧光强度增大；带有酸性或碱性取代基的芳香化合物的荧光与溶液pH值有关；溶剂极性增加有时会使荧光强度增加，荧光波长红移；若溶剂和荧光物质形成氢键或使荧光物质电离状态改变，会使荧光强度、荧光波长改变；含重原子的溶剂（碘乙烷、四溴化碳）使荧光减弱。溶解氧的存在往往使荧光强度降低。 10.荧光光谱中发射光谱与分子的吸收光谱基本处在同一个区域，但是呈现镜像关系。原因在于振动能级的影响。 二、荧光光谱计结构及原理 光源：通常采用Xe灯或激光源 激发光单色器：用于给出特定波长的激发光 样品池：用于放置被测样品 发射光单色器：用于分离特定波长发射荧光 检测器：采用光电倍增管等，用于记录荧光强度 通常测量范围与紫外可见光谱相同。 异环（稠环）二烯母体