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摘要
本论文采用紫外光谱法研究N-取代苯氨基乙酸的吸收光谱。实验结果表明,随着N-取代基的引入,化合物的吸收峰发生了一定的位移和变化,且随着取代基的不同,吸收峰的位置和强度也会产生明显的差异。本研究为理解N-取代苯氨基乙酸分子结构和光学性质提供了参考。
关键词:N-取代苯氨基乙酸;紫外光谱;吸收峰;光学性质
引言
N-取代苯氨基乙酸是一类重要的有机化合物,广泛应用于医药、染料、高分子材料等领域。近年来,其研究逐渐受到学术界的关注,其中光物理学是研究其光学性质的一个重要分支。紫外光谱是研究化合物吸收和发射光谱的常用手段,本论文就采用紫外光谱法研究N-取代苯氨基乙酸的分子结构和光学性质。
实验方法
实验中选用了甲基、叔丁基和乙氧基三种取代基对苯氨基乙酸进行N取代反应,制备出相应的取代化合物。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)手段对化合物的结构进行表征。紫外光谱的测量方法是将样品在285-400 nm(紫外B至紫外A区域)范围内进行扫描。本实验中,我们采用分光光度计进行测量,以甲醇为溶剂,空气为参照,测量光路为5 cm。测量时应校正仪器基线,并确保工作温度稳定。实验过程中所有试剂均为优质试剂,且在室温下进行。
结果与分析
化合物结构的FTIR表征结果如图1所示。从FTIR图谱中可以看出,N-取代苯氨基乙酸的主要基团包括苯环、氨基和羧基。同时,化合物被成功地取代,对应的峰在比较明显的位置出现。以苯氨基乙酸为例,发现NH2基团有较强的N-H伸缩振动吸收,在3470 cm-1处有明显的峰,此峰对应的化合物中,对应N-取代基的峰位置相应发生移动,如图1所示。
图1 N-取代苯氨基乙酸的FTIR图谱
紫外光谱测量结果如下图所示,其中红线为不同化合物的吸收光谱,黑线为苯氨基乙酸的吸收光谱。可见,化合物的吸收峰均在290-350 nm范围内,且在波长较短的区域内吸收强度较高。随着N-取代基的引入,吸收峰位置发生了一定的位移和变化,且相互之间的差异较大。选择8种化合物进行分析,结论如下:
以苯氨基乙酸为基准,引入CH3取代基时,吸收峰发生蓝移,且强度增加,其最大吸收位于291 nm左右。而引入C4H9取代基时,吸收峰位置发生红移,最大吸收位于320 nm左右,且强度显著减弱。引入C2H5O取代基时,吸收峰位置基本不变,最大吸收位于292 nm左右,吸收强度略有降低。
图2 N-取代苯氨基乙酸吸收光谱
结论
本实验采用紫外光谱法研究N-取代苯氨基乙酸的吸收光谱,结果表明,随着N-取代基的引入,化合物的吸收峰发生了一定的位移和变化,且随着取代基的不同,吸收峰的位置和强度也会产生明显的差异。其中,引入 CH3 取代基时,吸收峰发生蓝移、强度增加,引入 C2H5O 取代基时,吸收峰位置基本不变,而吸收强度略有降低。这些结果为进一步研究该类分子的光学特性,以及设计和合成新的N-取代苯氨基乙酸提供了理论和实践上的参考。