文档介绍:化合物结构表征课件第三章核磁共振谱
基本知识
紫外-可见吸收光谱的范围
紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)的范围是100到800nm (lnm=10-9m)。所有的有机化合物均在这一区域有吸收带。、CO2H等,它们本身在近紫外区无吸收,但连接到生色团上时,会使生色团的λmax向长波方向移动(红移),同时吸收强度增大。对应于n →π* 跃迁。
红移现象:由于取代基或溶剂的影响使最大吸收峰向长波
方向移动的现象称为红移现象。
蓝移现象:由于取代基或溶剂的影响使最大吸收峰向短波
方向移动的现象称为蓝移现象。
增色效应:使值增加的效应称为增色效应。
减色效应:使值减少的效应称为减色效应。
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影响紫外-可见吸收光谱的因素
一、紫外吸收曲线的形状及影响因素
紫外吸收带通常是宽带,影响吸收带形状的因素有:
被测化合物的结构、测定的状态、测定的温度、溶剂的极性。
二、吸收强度及影响因素
能差因素: 能差小,跃迁几率大
空间位置因素: 处在相同的空间区域跃迁几率大
三、谱带位移
蓝移(或紫移) 吸收峰向短波长移动
红移 吸收峰向长波长移动
四、吸收峰强度变化
增色效应(hyperchromic effect) 吸收强度增加
减色效应(hypochromic effect) 吸收强度减小
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共轭效应的影响
(1) 电子共轭体系增大,max红移, max增大
共轭效应的结果是电子离域到多个原子之间,导致* 能量降低,同时跃迁几率增大, max增大。
表2-3
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(2)空间阻碍使共轭体系破坏,max蓝移, max减小。
表2-4
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取代基的影响
在光的作用下,有机化合物都有发生极化的趋向,即能转变为激发态。当共轭双键的两端有容易使电子流动的基团(给电子基或吸电子基)时,极化现象显著增加。
(1)给电子基:带有未共用电子对的原子的基团,如-NH2, -OH等。未共用电子对的流动性很大,能够形成p-共轭,降低能量,max红移。
给电子基的给电子能力顺序为:-N(C2H5)2>-N(CH3)2>-NH2>-OH>-OCH3 >-NHCOCH3>-OCOCH3>-CH2CH2COOH>-H
(2)吸电子基:易吸引电子而使电子容易流动的基团,如:-NO2, -CO,
-CNH等。共轭体系中引入吸电子基团,也产生电子的永久性转移,max红移。电子流动性增加,吸收强度增加。
吸电子基的作用强度顺序是:-N+(CH3)3>-NO2>-SO3H>-COH>-COO->-COOH>-COOCH3>-Cl>-Br>-I
(3)给电子基与吸电子基同时存在:产生分子内电荷转移吸收,max红移, max增加。
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表2-5
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溶剂的影响
不同性质的溶剂与样品分子的作用可能改变有关分子轨道的能级,因而改变最大吸收波长。溶剂极性增大,*跃迁吸收带红移,n*跃迁吸收带蓝移。
对于π→π*跃迁来说,极性溶剂与分子的偶极-偶极和氢键作用可能更多地降低π*轨道的能级(与π轨道相比),导致K吸收带向长波方向位移(红移)。例如异亚丙基丙酮: 当溶剂从己烷到甲醇时,
,位移了约10nm。
对于n→π*跃迁来说,极性溶剂则更大程度地降低n轨道能级,导致R吸收带λmax从327nm位移到312nm,向短波方向位移(蓝移)约15nm。溶剂对ε值也有一定影响。
表2-6
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由于溶剂对紫外光谱图影响很大,因此,在吸收光谱图上或数据表中必须注明所用的溶剂。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注明所用的溶剂是否相同。
在进行紫外光谱法分析时,必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点:
(1)溶剂应能很好地溶解被测试样,溶剂对溶质应该是惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。
(2)在溶解度允许的范围内,尽量选择极性较小的溶剂。
(3)溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。
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质子性溶剂 — 氢键的影响
当生色团为质子受体时吸收峰蓝移,生色团为质子给体时吸收峰红移。
该化合物为质子受体,其在甲醇中的吸收波长最短(表2-6)。
N-(4-羟基-3,5-二苯基-苯基)-2,