文档介绍：波谱分析—— UV-Vis
—基于分子外层电子跃迁产生的吸收光谱进行
分析测定的一种仪器分析方法,常用波长
范围为200 – 800 nm(4-200 nm 为真空紫
外区)。该能量对应分子的三种能级:
hv = △E电子+ △ E振动+ △ E转动
三种能级的图例如下:
资料库下载
不同物质结构不同或者说其分子能级的能量(各种能级能量总和)或能量间隔各异,因此不同物质将选择性地吸收不同波长或能量的外来辐射,这是UV-Vis定性分析的基础。
定性分析具体做法是让不同波长的光通过待测物,经待测物吸收后,测量其对不同波长光的吸收程度(吸光度A),以吸光度A为纵坐标,辐射波长为横坐标作图,得到该物质的吸收光谱或吸收曲线,据吸收曲线的特性(峰强度、位置及数目等)研究分子结构。
资料库下载
-胡罗卜素
咖啡因
阿斯匹林
丙酮
几种有机化合物的分子吸收光谱图。
资料库下载
波谱分析—— UV-Vis
一、方法原理
1、有机化合物的紫外可见吸收光谱
(1)非键和成键向反键的跃迁(四种)
(2)电荷迁移跃迁(分子内的氧化还原过程)
如 ph – NR2 ,ph –COR 等(吸光系数大于104)
资料库下载
各轨道能级高低顺序: n**;
可能的跃迁类型:-*;-*;-*;n-*;-*;n-*
资料库下载
-*:C-H共价键,如CH4(125nm);C-C键,如C2H6(135nm),处于
真空紫外区;
-* 和-*跃迁:尽管所需能量比上述-*跃迁能量小,但波长仍处于
真空紫外区;
n-*:含有孤对电子的分子,如H2O(167nm);CH3OH(184nm);CH3Cl
(173nm);CH3I(258nm);(CH3)2S(229nm);(CH3)2O(184nm)
CH3NH2(215nm);(CH3)3N(227nm),可见,大多数波长仍小于
200nm,处于近紫外区。
以上四种跃迁都与成键和反键轨道有关(-*,-*,-*和n-*),跃迁能量较高,这些跃迁所产生的吸收谱多位于真空紫外区,因而在此不加讨论。
只有-*和n-*两种跃迁的能量小,相应波长出现在近紫外区甚至可见光区,且对光的吸收强烈,是我们研究的重点。
资料库下载
波谱分析—— UV-Vis
2、几个概念
——生色团、助色团(P10)、红移、紫移
3、芳香族化合物的吸收光谱
(1)苯的吸收光谱(E1、E2 、B)
(2)烷基取代—使B带稍向长波移动;
(3)助色团取代—使E、B带红移,强度增加;
(4)生色团取代—使B带显著红移(见表P22);
(5)稠环芳香族化合物—共轭越大,红移越多(P26)
(6)杂环芳香族化合物—与相对应的芳族类似(P27)
资料库下载
波谱分析—— UV-Vis
4、无机化合物的吸收光谱
(1)电荷迁移跃迁
——最大特点是吸收系数大(大于104),定量
分析灵敏(如部分无机络合物);
(2)配位场跃迁
——主要为d - d 和 f - f 跃迁(见武大版教材P64)。
资料库下载
波谱分析—— UV-Vis
5、溶剂的影响
—对光谱的影响(红移或紫移)和对测定的影响
选择溶剂时须注意:
(1)尽量选低极性溶剂;
(2)能很好的溶解物质,且形成的溶液有好的化
学和光化学稳定性;
(3)在样品的光谱区无明显吸收(P12表1-2)。
资料库下载
波谱分析—— UV-Vis
6、朗伯-比尔吸收定律
——㏒(Io / I)= A = a b c
——由上式,A与 c 应为过原点的直线,但实际
分析时常有偏离,此时可从两方面分析:
(1)样品溶液因素:上式仅在稀溶液成立;
(2)仪器因素:上式仅适用于单色光。
资料库下载