分子光谱法(共85张PPT).pptx

分子光谱法;一、紫外分光光度法;1.1跃迁类型

基态有机化合物的价电子包括成键?电子、成键?电子和非键电子（以n表示）.分子的空轨道包括反键?*轨道和反键?*轨道,因此,可能的跃迁为???*、???*、n??*n??*等.

⑴???*跃迁它需要的能量较高,一般发生在真空紫外光区.饱和烃中的－c－c－键属于这类跃迁,例如乙烷的最大吸收波长?max为135nm.;⑵n??*跃迁实现这类跃迁所需要的能量较高,其吸收光谱落于远紫外光区和近紫外光区,如CH3OH和CH3NH2的n??*跃迁光谱分别为183nm和213nm.

⑶???*跃迁它需要的能量较低,吸收峰一般处于近紫外光区,在200nm左右,其特征是摩尔吸光系数大,一般?max?104,为强吸收带.

⑷n??*跃迁这类跃迁发生在近紫外光区.它是简单的生色团如羰基、硝基等中的孤对电子向反键轨道跃迁.其特点是谱带强度弱,摩尔吸光系数小,通常小于100,属于禁阻跃迁.

;1.2常用术语

⑴生色团

通常将含有?键的原子团或结构定为生色团。

⑵助色团

助色团是指带有非键电子对的基团,如-OH、-OR、-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.

⑶红移与蓝移（紫移）

某些有机化合物经取代的变更或溶剂的改变,使吸收峰的波长向长波方向移动（-OH、-OR、-NH2、-Cl、-Br、

-SR）,称为红移.吸收峰的波长会向短波方向移动（如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3）,称为蓝移（紫移）.;1.3有机化合物紫外吸收光谱主要类型

⑴不饱和烃及共轭烯烃

在不饱和烃类分子中,除含有?键外,还含有?键,它们可以产生???*和???*两种跃迁.

在不饱和烃类分子中,当有两个以上的双键共轭时,随着共轭系统的延长,???*跃迁的吸收带将明显向长波方向移动,吸收强度也随之增强.

在共轭体系中,???*跃迁产生的吸收带称为K带.

⑵羰基化合物

羰基化合物含有?C=O基团.?C=O基团主要可产生???*、n??*、n??*三个吸收带,n??*吸收带又称R带,落于近紫外或紫外光区.醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物,如酯、酰胺等,都含有羰基。;⑶苯及其衍生物

苯有三个吸收带,它们都是由???*跃迁引起的.E1带出现在180nm（?max=60,000）;E2带出现在204nm（?max=8,000）;B带出现在255nm（?max=200）.

在气态或非极性溶剂中,苯及其许多同系物的B谱带有许多的精细结构,这是由于振动跃迁在基态电子上的跃迁上的叠加而引起的。

在极性溶剂中,这些精细结构消失.当苯环上有取代基时,苯的三个特征谱带都会发生显著的变化,其中影响较大的是E2带和B谱带。;⑷稠环芳烃及杂环化合物

稠环芳烃,如萘、蒽等,均显示苯的三个吸收带,但与苯本身相比较,这三个吸收带均发生红移,且强度增加.

1.4溶剂对紫外吸收光谱的影响

溶剂对紫外-可见光谱的影响较为复杂.改变溶剂的极性,会引起吸收带形状的变化.例如,当溶剂的极性由非极性改变到极性时,精细结构消失,吸收带变向平滑.

改变溶剂的极性,还会使吸收带的最大吸收波长发生变化.当溶剂的极性增大时,由n??*跃迁产生的吸收带发生蓝移,而由???*跃迁产生的吸收带发生红移.因此,在测定时,应注明溶剂.;2.紫外分光光度计及其类型

紫外分光光度计基本结构也是由五个部分组成：即光源,单色器,吸收池,检测器和信号指示系统。

光源用氢灯和氘灯.石英池适用于可见光区及紫外光区.其它略

类型可归纳为三种类型，即单光束、双光束和双波长分光光度计.

现代紫外-可见光度计大多具有双光束、双波长、微机数据处理、自动记录及扫描功能，使方法的灵敏度和选择性大大提高.

;①单光束分光光度计

经单色器分光后的一束平行光,轮流通过参比溶液和样品溶液,以进行吸光度的测定.这种光度计结构简单,操作方便,维修容易,适用于常规分析.;②双光束分光光度计

经单色器分光后经反射镜分解为强度相等的两束光,一束通过参比池,一束通过样品池.光度计能自动比较两束光的强度.能自动记录吸收光谱曲线.能自动消除光源强度变化所引起的误差.;③双波长分光光度计

由同一光源发出的光被分成两束,分别经过两个单色器,得到两束不同波长（?1和?2）单色光;利用切光器使两束光以一定频率交替照射同一吸收池,最后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值ΔA.可以消除吸收光谱重叠的干扰,适用于混浊液和多组分混合物的定量分析.

;3.应用（p27