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紫外/可见光谱仪简介 紫外/可见光谱仪是有机化合物分析的常见重要仪器之一。 紫外/可见光谱仪的应用起步较早，上个世纪初期在分析化学领域就有广泛应用。 由于技术相对简单，也比较成熟，从广泛应用至今，仪器的变化主要表现在提高灵敏度、分析精度和智能控制技术等几方面。 紫外/可见光谱仪实例 紫外-可见分光谱仪技术指标 电磁波的划分(资料来源：《大学化学手册》468页) 宇宙射线：10-6-10-3 A° Γ 射 线：10-3-10-2 A° X 射 线：10-2-102 A° 远紫外线：10-200nm 近紫外线：200-400nm 可 见 光：400-750nm 近红外线：750-2500nm 中红外线：2500-5000nm 远红外线：5000-10000nm 微 波：0.1-100cm 无线电波：1-1000m 紫外—可见分光光度法 研究物质在 紫外、可见光区 的分子吸收光谱 的分析方法称为紫外-可见分光光度法。 紫外—可见分光光度法是利用某些物质的分子吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射进行分析测定的方法。 这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子 在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。 紫外—可见吸收光谱 一、分子吸收光谱的产生 在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种运动能量都是量子化的，并对应有一定能级。下图为分子的能级示意图。 分子中电子能级、振动能级和转动能级示意图 紫外/可见吸收光谱 图中A和B表示不同能量的电子能级。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级，在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。 若用△E电子、 △ E振动、 △ E转动分别表示电子能级、振动能级转动能级差，即有△ E电子? △ E振动? △ E转动。处在同一电子能级的分子，可能因其振动能量不同，而处在不同的振动能级上。当分子处在同一电子能级和同一振动能级时，它的能量还会因转动能量不同，而处在不同的转动能级上。所以分子的总能量可以认为是这三种能量的总和： E分子 = E电子 + E振动 + E转动 紫外/可见吸收光谱 当用频率为?的电磁波照射分子，而该分子的较高能级与较低能级之差△ E恰好等于该电磁波的能量 h?时，即有 △ E = h? （ h为普朗克常数） 此时，在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级；在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射的电磁波照射分子，将照射前后光强度的变化转变为电信号，并记录下来，然后以波长为横坐标，以电信号（吸光度 A）为纵坐标，就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。 化合物紫外/可见光谱的产生 有机化合物的 紫外—可见吸收光谱 化合物紫外/可见光谱的产生 常用术语 1，生色团 从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。但是，人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。 下面为某些常见生色团的吸收光谱。 化合物紫外/可见光谱的产生 化合物紫外/可见光谱的产生 2，助色团 助色团是指带有非键电子对的基团，如-OH、 -OR、 -NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使生色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸光度。 3，红移与蓝移（紫移） 某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团（ -OH、 -OR、 -NH2、-SH 、-Cl、-Br、-SR、- NR2 ）之后，吸收峰的波长将向长波方向移动，这种效应称为红移效应。这种会使某化合物的最大吸收波长向长波方向移动的基团称为向红基团。 化合物紫外/可见光谱的产生 在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波长会向短波方向移动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。这些会使某化合物的最大吸收波长向短波方向移动的基团（如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3）称为向蓝（紫）基团。 (二)有机化合物紫外-可见吸收光谱 1，饱和烃及其取代衍生物 饱和烃类分子中只含有?键，因此只能产生???*跃迁，即?电子从成键轨道（ ? ）跃迁到反键轨道（ ? *）。饱和烃的最大吸收峰一般小于150nm，已超出紫外、可见