文档介绍：实验六芳香族化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应
[ 实验目的]
1. 了解紫外可见光光度计的结构、用途及使用方法。
2. 了解紫外吸收光谱在有机化合物结构鉴定中的作用及原理。
3. 了解溶剂对吸收光谱的影响及原理。
[ 实验原理]
作为有机化合物结构解析四大光谱之一,紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、
操作简便,紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高,可进行定性、定量分析的特点。尽管紫
外光谱谱带数目少、无精细结构、特征性差,只能反映分子中发色团和助色团及其附近的结
构特征,无法反映整个分子特性,单靠紫外光谱数据去推断未知物的结构很困难,但是紫外
光谱对于判断有机物中发色团和助色团种类、位置、数目以及区别饱和与不饱和化合物,测
定分子中共轭程度进而确定未知物的结构骨架等方面有独到之处。因此紫外吸收光谱是配合
红外、质谱、核磁进行有机物定性鉴定和结构分析的重要手段。
利用有机光谱定性的依据是化合物的吸收光谱特征,主要步骤是绘制纯样品的吸收光
谱曲线,由光谱特征依据一般规律作出判断;用对比法比较未知物和已知纯化合物的吸收光
谱,或将未知物吸收光谱与标准谱图对比,当浓度和溶剂相同时,若两者谱图相同(曲线形
状、吸收峰数目、λmax及εmax等),说明两者是同一化合物。为进一步确证可换溶剂进行比较
测定。常用的光谱图集是Sadtler谱图,它收集了 46000 多种化合物的紫外吸收光谱图,并
附有五种索引,使用方便。最后要用其他化学、物理或物理化学等方法进行对照验证才能作
出正确的结论。
有机物的紫外吸收光谱谱图解析:
1. 如果化合物在 200-400nm 内无吸收带,可推断未知物可能是饱和直链烃、脂环烃或
只含一个双键的烯烃。
2. 如果化合物只在 270-350nm内有弱吸收带(ε=10-100L .mol-1 .cm-1)这是R带吸收
的特征,则可推断未知物可能是一个简单的、非共轭的含有杂原子的双键化合物,
如:羰基、硝基等,此谱带是n →Π∗跃迁产生的吸收带。
3. 如果化合物在 210-250nm内有强吸收带(ε≥104L .mol-1 .cm-1)这是K带吸收的特
征,则可推断未知物可能是含有共轭双键的化合物。如果在 260-300nm内有强吸收
带,则表明该化合物中含有三个或三个以上共轭双键。如果吸收带进入可见区,则
该化合物可能是含有长共轭发色基团或是稠环化合物。
4. 如果化合物在 250-300nm内有中强吸收带(ε=103-104L .mol-1 .cm-1)这是苯环B吸
收带的特征,则可推断未知物往往含有苯环。
芳香族化合物都具有环状的共轭体系,其紫外吸收光谱特征是具有Π→Π∗跃迁产生的三
个特征吸收带,例如:苯在 184nm(ε=47000L .mol-1 .cm-1),在真空紫外区。在 204nm(ε
=7900L .mol-1 .cm-1)有中强吸收带,在末端吸收范围。在 254nm(ε=204L .mol-1 .cm-1)有
弱吸收带。当苯环上有取代基时能影响苯原有的三个吸收带,使B带简单化,向长波移动同
时吸收强度增大。
溶剂的极性对溶质吸收峰的波长、强度和形状都有影响,当溶剂极性增大时Π→Π∗跃迁
产生的吸收带