紫外—可见分光光法.pptx

1第1页/共50页2第2页/共50页3第二节 化合物紫外可见光谱的产生5 5.稠环芳烃及杂环化合物稠环芳烃及杂环化合物 稠环芳烃，如奈、蒽、芘等，均显示苯的三个吸收带，但是与苯本稠环芳烃，如奈、蒽、芘等，均显示苯的三个吸收带，但是与苯本身相比较，这三个吸收带均发生红移，且强度增加。随着苯环数目的增多，身相比较，这三个吸收带均发生红移，且强度增加。随着苯环数目的增多，吸收波长红移越多，吸收强度也相应增加。吸收波长红移越多，吸收强度也相应增加。当芳环上的当芳环上的-CHCH基团被氮原子取代后，则相应的氮杂环化合物（如吡基团被氮原子取代后，则相应的氮杂环化合物（如吡啶、喹啉）的吸收光谱，与相应的碳化合物极为相似，即吡啶与苯相似，啶、喹啉）的吸收光谱，与相应的碳化合物极为相似，即吡啶与苯相似，喹啉与奈相似。此外，由于引入含有喹啉与奈相似。此外，由于引入含有n n电子的电子的N N原子的，这类杂环化合物还原子的，这类杂环化合物还可能产生可能产生n n*吸收带。吸收带。第3页/共50页4第二节 化合物紫外可见光谱的产生二、无机化合物的紫外-可见吸收光谱 产生无机化合物紫外、可见吸收光谱的电子跃迁形式，一般分为两大类：电荷迁移跃迁和配位场跃迁。（一）电荷迁移跃迁 无机配合物有电荷迁移跃迁产生的电荷迁移吸收光谱。在配合物的中心离子和配位体中，当一个电子由配体的轨道跃迁到与中心离子相关的轨道上时，可产生电第4页/共50页5第二节 化合物紫外可见光谱的产生荷迁移吸收光谱。不少过度金属离子与含生色团的试剂反应所生成的配合物以及许多水合无机离子，均可产生电荷迁移跃迁。此外，一些具有d10电子结构的过度元素形成的卤化物及硫化物，如AgBr、HgS等，也是由于这类跃迁而产生颜色。电荷迁移吸收光谱出现的波长位置，取决于电子给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差。第5页/共50页6第二节 化合物紫外可见光谱的产生（二）配位场跃迁 配位场跃迁包括d-d 跃迁和f-f 跃迁。元素周期表中第四、五周期的过度金属元素分别含有3d和4d轨道，镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配体的存在下，过度元素五 个能量相等的d轨道和镧系元素七个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当它们的离子吸收光能后，低能态的d电子或f电子可以分别跃迁至高能态的d或f轨道，这两类跃迁分别称为d-d 跃迁和f-f 跃迁。由于这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能发生，因此又称为配位场跃迁。第6页/共50页7影响紫外吸收光谱的因素影响紫外吸收光谱的因素 A A 分子结构中共扼体系的影响分子结构中共扼体系的影响 有否共扼体系的结构对紫外光谱影响很大，两个化合物仅差一共扼有否共扼体系的结构对紫外光谱影响很大，两个化合物仅差一共扼双健，吸收光谱就有很大不同。例如穿心莲内酯中的脱氧穿心莲内酯与双健，吸收光谱就有很大不同。例如穿心莲内酯中的脱氧穿心莲内酯与脱水穿心蓬内圈，只差一个共扼双键，它们的吸收光谱就不同。脱水穿心蓬内圈，只差一个共扼双键，它们的吸收光谱就不同。第7页/共50页8第8页/共50页9 一个化合物中发色团与另一个发色团或助色团之间必须处于同一平一个化合物中发色团与另一个发色团或助色团之间必须处于同一平面上，才能产生最大的共扼效应。立体障碍会妨碍两个发色团或助色团面上，才能产生最大的共扼效应。立体障碍会妨碍两个发色团或助色团处于同一平面，此为位阻效应。位阻效应愈大，对同平面性的影响就愈处于同一平面，此为位阻效应。位阻效应愈大，对同平面性的影响就愈大，使共扼的程度降低，使吸收峰向紫移动，值相应降低。大，使共扼的程度降低，使吸收峰向紫移动，值相应降低。第9页/共50页10 B B 氢键的影响氢键的影响 一般有三种形式的氢键，即溶质间氢键，溶质和溶剂间生成的氢键以及分一般有三种形式的氢键，即溶质间氢键，溶质和溶剂间生成的氢键以及分子内氢键，溶质间氢键常受溶质的浓度和性质的影响，浓度高时会产生溶质间子内氢键，溶质间氢键常受溶质的浓度和性质的影响，浓度高时会产生溶质间氢键镇。氢键缔合分子较游离分子具有较短波长的吸收带，例如苯酚在非极性氢键镇。氢键缔合分子较游离分子具有较短波长的吸收带，例如苯酚在非极性溶剂溶剂(乙醚乙醚)中，形成氢键缔合分子，使苯酚的中，形成氢键缔合分子，使苯酚的210nm210nm，270nm270nm的吸收带均向短波的吸收带均向短波方向移动。方向移动。第10页/共50页11第11页/共50页12溶剂的影响 溶剂的极性强弱会影响吸收峰的波长，强度和形状。最显著的效应溶剂的极性强弱会影响吸收峰的波长，强度和形状。最显著的效应是溶剂从非极性改为极性时，谱图的精细结构全部消失。是溶剂从非极性改为极性时，谱图的精细结构全部消失。改变溶剂还能使吸收谱带的位置改变，通常极性溶剂使改变溶剂还能使吸收谱带的位置改变，通常极性溶剂使 *跃迁跃迁的吸收谱带向红移动，而使的吸收谱带向红移动，而使 n *跃迁产生的谱带向紫移动。跃迁产生的谱带向紫移动。第12页/共50页13 产生产生 *跃迁吸收的波长在正己烷中为跃迁吸收的波长在正己烷中为230 nm230 nm，在水中则为，在水中则为243nm243nm。它发生。它发生n n *跃迁吸收的波长在正己烷中为跃迁吸收的波长在正己烷中为329nm329nm，在水中，在水中为为305nm305nm。这种溶剂极性的效应可以这样解释：。这种溶剂极性的效应可以这样解释：第13页/共50页14 羰基氧原子上具有弧对电子羰基氧原子上具有弧对电子(n(n电子电子)，由它引起的，由它引起的n n *跃迁中，跃迁中，基态极性比激发态大，因此基态能与极性溶剂产生氢键，而被极性溶剂基态极性比激发态大，因此基态能与极性溶剂产生氢键，而被极性溶剂稳定，致使基态能级的能量下降较大，而激发态能级的能量下降较小，稳定，致使基态能级的能量下降较大，而激发态能级的能量下降较小，故两个能级间的能最差值增加，故两个能级间的能最差值增加，n n *跃迁能增加，从而使吸收峰跃迁能增加，从而使吸收峰向紫移功。向紫移功。第14页/共50页15 在在 *跃迁中。激发态的极性比基态大于是激发态与极跃迁中。激发态的极性比基态大于是激发态与极性溶剂的作用强，容易被极性溶剂稳定，致使激发态的能量下降较大性溶剂的作用强，容易被极性溶剂稳定，致使激发态的能量下降较大而基态极性小，与极性溶剂的作用弱，故基态的能量下降较小，故而基态极性小，与极性溶剂的作用弱，故基态的能量下降较小，故两个能级间的能量差值变小。两个能级间的能量差值变小。*跃迁能量减少，从而使吸收跃迁能量减少，从而使吸收峰产生向红移动。峰产生向红移动。第15页/共50页16第二节 化合物紫外可见光谱的产生 由于溶剂对电子光谱图影响很大，因此，在吸收光由于溶剂对电子光谱图影响很大，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：列几点：（1 1）溶剂应能很好地溶解被测试样，溶剂对溶质应该是）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。惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。（2 2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。（3 3）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。第16页/共50页17第三节 紫外-可见分光光度计一、组成部件一、组成部件 紫外紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成：即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。组成：即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。（一）光源（一）光源 对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。电光源两类。热辐射光源用于可见光区，如钨丝灯和卤钨灯；气热辐射光源用于可见光区，如钨丝灯和卤钨灯；气体体第17页/共50页18第三节 紫外-可见分光光度计放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。钨灯和碘钨灯可放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。钨灯和碘钨灯可使用的范围在使用的范围在340 2500340 2500nmnm。这类光源的辐射能量与施这类光源的辐射能量与施加的外加电压有关，在可见光区，辐射的能量与工作电压加的外加电压有关，在可见光区，辐射的能量与工作电压4 4次方成正比。光电流与灯丝电压的次方成正比。光电流与灯丝电压的n n次方（次方（n n 1 1）成正比。成正比。因此必须严格控制灯丝电压，仪器必须配有稳压装置。因此必须严格控制灯丝电压，仪器必须配有稳压装置。在近紫外区测定时常用氢灯和氘灯。它们可在在近紫外区测定时常用氢灯和氘灯。它们可在160 375 160 375 nmnm范围内产生连续光源。氘灯的灯管内充有范围内产生连续光源。氘灯的灯管内充有氢的同位素氘，它是紫外光区应用最广泛的一种光源，其氢的同位素氘，它是紫外光区应用最广泛的一种光源，其光谱分布与氢灯类似，但光强度比相同功率的氢灯要大光谱分布与氢灯类似，但光强度比相同功率的氢灯要大3535倍。倍。第18页/共50页19第三节 紫外-可见分光光度计（二）单色器（二）单色器 单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置，其主单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置，其主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。单色器一般由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成单色器一般由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是色散元件，起分光的作用。单色器的性能直接影响入射光的单色性，从而色散元件，起分光的作用。单色器的性能直接影响入射光的单色性，从而也影响到测定的灵敏度度、选择性及校准曲线的线性关系等。也影响到测定的灵敏度度、选择性及校准曲线的线性关系等。能起分光作用的色散元件主要是棱镜和光栅。能起分光作用的色散元件主要是棱镜和光栅。第19页/共50页20第三节 紫外-可见分光光度计 棱镜有玻璃和石英两种材料。它们的色散原理是依据不同的波长光通棱镜有玻璃和石英两种材料。它们的色散原理是依据不同的波长光通过棱镜时有不同的折射率而将不同波长的光分开。由于玻璃可吸收紫外光，过棱镜时有不同的折射率而将不同波长的光分开。由于玻璃可吸收紫外光，所以玻璃棱镜只能用于所以玻璃棱镜只能用于350 3200 350 3200 nmnm的波长范围，即只能用于可见光域内。的波长范围，即只能用于可见光域内。石英棱镜可使用的波长范围较宽，可从石英棱镜可使用的波长范围较宽，可从185 4000185 4000nmnm，即可用于紫外、可即可用于紫外、可见和近红外三见和近红外三 个光域。个光域。光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的，它可用于紫外、可见及光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的，它可用于紫外、可见及红外光域，而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力。它红外光域，而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力。它具有色散波长范围宽、分辨本领高、成本低、便于保存和易于制备等优点。具有色散波长范围宽、分辨本领高、成本低、便于保存和易于制备等优点。缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。第20页/共50页21第三节 紫外-可见分光光度计入射、出射狭缝，透镜及准光镜等光学元件中狭缝在决定单色器性能上起入射、出射狭缝，透镜及准光镜等光学元件中狭缝在决定单色器性能上起重要作用。狭缝的大小直接影响单色光纯度，但过小的狭缝又会减弱光强。重要作用。狭缝的大小直接影响单色光纯度，但过小的狭缝又会减弱光强。（三）吸收池（三）吸收池 吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于可见光区。于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于可见光区。为减少光的损失，为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。在高精度的分析测定中（紫外。在高精度的分析测定中（紫外区尤其重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及区尤其重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。第21页/共50页22第三节 紫外-可见分光光度计（四）检测器（四）检测器 检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置。后光强度变化的一种装置。常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。硒光电池对光的敏感范围为硒光电池对光的敏感范围为300800300800nmnm，其中又以其中又以500500600600nmnm最为灵敏。这种光电池的特点是能产生可最为灵敏。这种光电池的特点是能产生可直接推动微安表或检流计的光电流，但由于容易出现直接推动微安表或检流计的光电流，但由于容易出现疲劳效应而只能用于低档的分光光度计中。疲劳效应而只能用于低档的分光光度计中。第22页/共50页23第三节 紫外-可见分光光度计 光电管在紫外光电管在紫外-可见分光光度计上应用较为可见分光光度计上应用较为广泛。广泛。光电倍增管是检测微弱光最常用的光电光电倍增管是检测微弱光最常用的光电元件，它的灵敏度比一般的光电管要高元件，它的灵敏度比一般的光电管要高200200倍，倍，因此可使用较窄的单色器狭缝，从而对光谱的精因此可使用较窄的单色器狭缝，从而对光谱的精细结构有较好的分辨能力。细结构有较好的分辨能力。第23页/共50页24第24页/共50页25（五）信号指示系统（五）信号指示系统 它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。常用的信它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。很多型号的分光光度计装配有微处理机，一方面可对分光光度装置等。很多型号的分光光度计装配有微处理机，一方面可对分光光度计进行操作控制，另一方面可进行数据处理。计进行操作控制，另一方面可进行数据处理。第25页/共50页26二、紫外二、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型 紫外紫外-可见分光光度计的类型很多，但可归纳为三可见分光光度计的类型很多，但可归纳为三种类型，即单光束分光光度计、双光束分光光度计和双种类型，即单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。波长分光光度计。1 1.单光束分光光度计单光束分光光度计 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。这种简易型分光光和样品溶液，以进行吸光度的测定。这种简易型分光光度计结构简单，操作方便，维修容易，适用于常规分析。度计结构简单，操作方便，维修容易，适用于常规分析。第26页/共50页272 2，双光束分光光度计，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，此比值即为试样的透射比，经对通过样品池。光度计能自动比较两束光的强度，此比值即为试样的透射比，经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。双光束分光光度计一般都能自动记录吸收光谱曲线。双光束分光光度计一般都能自动记录吸收光谱曲线。由于两束光同时分别通由于两束光同时分别通过参比池和样品池，还能自动消除光源强度变化所引起的误差过参比池和样品池，还能自动消除光源强度变化所引起的误差。第27页/共50页28第三节 紫外-可见分光光度计3 3.双波长分光光度计双波长分光光度计 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（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 1和和 2 2）的单色光；利用切光器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，然后经过光电）的单色光；利用切光器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，然后经过光电倍增管和电子控制系统，最后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值倍增管和电子控制系统，最后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值AA（A=AA=A 1 1-A-A 2 2）。）。对于多组分混合物、混浊试样（如生物组织液）分析，以及存在背景干扰或共存组分对于多组分混合物、混浊试样（如生物组织液）分析，以及存在背景干扰或共存组分吸收干扰的情况下，利用双波长分光光度法，往往能提高方法的灵敏度和选择性。利用双吸收干扰的情况下，利用双波长分光光度法，往往能提高方法的灵敏度和选择性。利用双波长分光光度计，能获得导数光谱。波长分光光度计，能获得导数光谱。第28页/共50页29第三节 紫外-可见分光光度计 通过光学系统转换，使双波长分光光度通过光学系统转换，使双波长分光光度计能很方便地转化为单波长工作方式。如果计能很方便地转化为单波长工作方式。如果能在能在 1 1和和 2 2处分别记录吸光度随时间变化的处分别记录吸光度随时间变化的曲线，还能进行化学反应动力学研究。曲线，还能进行化学反应动力学研究。第29页/共50页30第三节 紫外-可见分光光度计三、分光光度计的校正三、分光光度计的校正 通常在实验室工作中，验收新仪器或实验室使用通常在实验室工作中，验收新仪器或实验室使用过一段时间后都要进行波长校正和吸光度校正。过一段时间后都要进行波长校正和吸光度校正。建议采用下述的较为简便和实用的方法来进行校建议采用下述的较为简便和实用的方法来进行校正：镨铷玻璃或钬玻璃都有若干特征的吸收峰，可用正：镨铷玻璃或钬玻璃都有若干特征的吸收峰，可用来校正分光光度计的波长标尺，前者用于可见光区，来校正分光光度计的波长标尺，前者用于可见光区，后者则对紫外和可见光区都适用。也可用后者则对紫外和可见光区都适用。也可用K K2 2CrOCrO4 4标准溶标准溶液来校正吸光度标度。液来校正吸光度标度。第30页/共50页31 紫外吸收光谱的应用紫外吸收光谱的应用 1 16 61 1 检定物质检定物质 检定物质主要根据光谱图上的一些特征吸收，特别是最大吸收检定物质主要根据光谱图上的一些特征吸收，特别是最大吸收波长波长maxmax及摩尔吸收系数及摩尔吸收系数，是核定物质的常用物理参数，是核定物质的常用物理参数 A A 与标准物、标准谱图对照与标准物、标准谱图对照 将样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中在同一条件将样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中在同一条件下分别测定吸收光谱，比较光谱图是否一致。若两者是同一个物质下分别测定吸收光谱，比较光谱图是否一致。若两者是同一个物质，则两者的光谱图应完全一致。如果没有标准样品，也可以和现成，则两者的光谱图应完全一致。如果没有标准样品，也可以和现成的标准谱图对照进行比较。但这种方法要求仪器准确，精密度高，的标准谱图对照进行比较。但这种方法要求仪器准确，精密度高，而且测定条件要相同，否则可靠性较差。而且测定条件要相同，否则可靠性较差。第31页/共50页32B B 比较最大吸收波长比较最大吸收波长maxmax及吸收系数的一致性及吸收系数的一致性 由于紫外吸收光谱常只含有由于紫外吸收光谱常只含有2 23 3个较宽的吸收带，而且紫外光谱主要是分子内个较宽的吸收带，而且紫外光谱主要是分子内的发色团在紫外区所产生的吸收，与分子其它部分关系不大，具有相同发色团的不的发色团在紫外区所产生的吸收，与分子其它部分关系不大，具有相同发色团的不同分子结构，在较大分子中不影响发色团的紫外吸收光谱，于是不同分子结构有可同分子结构，在较大分子中不影响发色团的紫外吸收光谱，于是不同分子结构有可能有相同的紫外吸收光谱但是它们的吸收系数是有差别的。如果样品和标准样品能有相同的紫外吸收光谱但是它们的吸收系数是有差别的。如果样品和标准样品的吸收波长相同，吸收系数也相同可认为样品与标准样品为同一物质。的吸收波长相同，吸收系数也相同可认为样品与标准样品为同一物质。第32页/共50页33第33页/共50页34 1 16 62 2 纯度检查纯度检查 紫外吸收光谱能测定化合物中台有微量的具有紫外吸收的杂质。如果紫外吸收光谱能测定化合物中台有微量的具有紫外吸收的杂质。如果化合物在紫外可见光区没有明显的吸收峰，而它的杂质在紫外区内有较强化合物在紫外可见光区没有明显的吸收峰，而它的杂质在紫外区内有较强的吸收峰，就可检出化合物中所含的杂质。例如乙醇中含杂质苯，苯的的吸收峰，就可检出化合物中所含的杂质。例如乙醇中含杂质苯，苯的max为为256nm256nm，而乙醇在此波长处无吸收。如果化合物在紫外，而乙醇在此波长处无吸收。如果化合物在紫外可见光区可见光区有吸收，可用吸收系数来检查它的纯度。例如菲的氯仿溶液在有吸收，可用吸收系数来检查它的纯度。例如菲的氯仿溶液在296nm296nm处有强处有强吸收吸收(lg(lg=4.10)=4.10)，用某方法精制的菲测得的，用某方法精制的菲测得的lg值比标准菲低值比标准菲低l0%l0%，说明实，说明实际含量只有际含量只有9090，其余很可能是杂质。，其余很可能是杂质。也可利用差示法检查样品的纯度，取相同浓度的纯品在同一溶剂中测也可利用差示法检查样品的纯度，取相同浓度的纯品在同一溶剂中测定作空白对照，样品与纯品之间的差示光谱就是样品中含有杂质的光谱。定作空白对照，样品与纯品之间的差示光谱就是样品中含有杂质的光谱。第34页/共50页35 1 16 63 3 推测化合物的分子结构推测化合物的分子结构 物质的紫外吸收光谱基本上是分子中发色团和助色团的特性，而不是整个分物质的紫外吸收光谱基本上是分子中发色团和助色团的特性，而不是整个分子的特性。所以，单独从紫外吸收光谱不能完全确定化合物的分子结构，必须与子的特性。所以，单独从紫外吸收光谱不能完全确定化合物的分子结构，必须与红外光谱、核磁共振、质谱及其它方法配合，才能得出可靠的结论。紫外光谱在红外光谱、核磁共振、质谱及其它方法配合，才能得出可靠的结论。紫外光谱在研究化合物的结构中的主要作用是推测功能团、结构中的共扼关系和共扼体系中研究化合物的结构中的主要作用是推测功能团、结构中的共扼关系和共扼体系中取代基的位置、种类和数目等。取代基的位置、种类和数目等。第35页/共50页36A A 推定化合物的共扼体系、推定化合物的共扼体系、部分骨架部分骨架如果一个化合物在紫外区是透明的，没有吸收峰如果一个化合物在紫外区是透明的，没有吸收峰(10)10)，则说明不存，则说明不存在共扼体系。它可能是脂肪族碳氢化合物、胺，腈、醇等不含双键或环在共扼体系。它可能是脂肪族碳氢化合物、胺，腈、醇等不含双键或环状共扼体系的化合物。状共扼体系的化合物。如果在如果在210210一一250nm250nm有强吸收，示有有强吸收，示有K K吸收带，则可能含有两个双键吸收带，则可能含有两个双键的共扼体系（如共扼二烯或的共扼体系（如共扼二烯或，不饱和酮等不饱和酮等)。如果在如果在250250一一300nm300nm附近有强吸收的附近有强吸收的K K带，则可能具有带，则可能具有3 35 5个不饱和个不饱和共扼系统。共扼系统。如果在如果在260260一一300nm300nm有中强吸收有中强吸收(200200l000)l000)，示有，示有B B吸收带，则吸收带，则可能有苯环。可能有苯环。如果在如果在250250一一300nm300nm有中弱吸收有中弱吸收(R(R吸收带吸收带)，则可能有羰基。，则可能有羰基。第36页/共50页37B B 区分化合物的构型、区分化合物的构型、构象构象例如二苯代乙烯，它有下面两种构型：例如二苯代乙烯，它有下面两种构型：第37页/共50页38C 互变异构体的检别第38页/共50页39D D 氢键强度的测定氢键强度的测定 在实际应用中，不同的极性溶剂产生氢键的强度不同，可以利用紫外在实际应用中，不同的极性溶剂产生氢键的强度不同，可以利用紫外光谱来测定化合物在不同溶剂中的氢键强度，以确定选择哪一种溶剂。例光谱来测定化合物在不同溶剂中的氢键强度，以确定选择哪一种溶剂。例如异丙叉丙酮的如异丙叉丙酮的n n *吸收带在环己烷、乙醇、甲醇及水溶剂中的吸收带在环己烷、乙醇、甲醇及水溶剂中的maxmax分分别为别为335335，320320，312312和和300nm300nm。假定这种。假定这种maxmax的移动完全由溶剂的氢键历引的移动完全由溶剂的氢键历引起，则可利用下式计算每种溶剂中的氢键强度。对每种情况，紫外辐射每起，则可利用下式计算每种溶剂中的氢键强度。对每种情况，紫外辐射每摩尔能量为摩尔能量为第39页/共50页40第40页/共50页41第41页/共50页42 1 16 64 4 定量分析定量分析 定量分衍基于朗白定量分衍基于朗白皮尔吸收定律。皮尔吸收定律。A Acc l l物质在一定波长处物质在一定波长处的吸收与它的浓度成正比。因此只要选择一定的适宜波长测定溶的吸收与它的浓度成正比。因此只要选择一定的适宜波长测定溶液的吸光度，就可求出溶液的浓度或物质的含量。不单可用来测定单液的吸光度，就可求出溶液的浓度或物质的含量。不单可用来测定单组分化合物，也可用以测定多组合的混合物。组分化合物，也可用以测定多组合的混合物。A A 单组分物质的定量单组分物质的定量 先测定物质的吸收光谱，然后选择最大吸收波长先测定物质的吸收光谱，然后选择最大吸收波长maxmax进行定量测进行定量测定。一个物质若有几个吸收蜂时，为保证测定灵敏度和提高定量准确定。一个物质若有几个吸收蜂时，为保证测定灵敏度和提高定量准确性，可选择吸收峰较高，在此吸收峰处吸光度随波长变化较小，而且性，可选择吸收峰较高，在此吸收峰处吸光度随波长变化较小，而且其它物质没有吸收的波长作为定量分析。常用的定量方法有两种：其它物质没有吸收的波长作为定量分析。常用的定量方法有两种：第42页/共50页43(1)(1)工作曲线法工作曲线法 此方法与比色法相同，不讨论了。此方法与比色法相同，不讨论了。（2 2）对照法）对照法 在同一条件下配制样品溶液和标淮溶液，在最大吸收波长在同一条件下配制样品溶液和标淮溶液，在最大吸收波长maxmax处测得两者的处测得两者的A A值值(A(A样样和和A A标标)，进行比较，可求得样品的含量，进行比较，可求得样品的含量第43页/共50页44 B B 多组分物质的定量多组分物质的定量 若混合物中各组分的最大吸收峰位置互不干扰，可按单组分定若混合物中各组分的最大吸收峰位置互不干扰，可按单组分定量方法进行定量。若各组分的最大吸收蜂互相干扰，根据互相干扰量方法进行定量。若各组分的最大吸收蜂互相干扰，根据互相干扰情况可用以下两种方法进行定量。情况可用以下两种方法进行定量。第44页/共50页45第45页/共50页46第46页/共50页47 C C 用双波长测定法送行定量分析用双波长测定法送行定量分析 在常规的分光光度法中，是以空白溶液做参比对照，测定样品的吸在常规的分光光度法中，是以空白溶液做参比对照，测定样品的吸光度值。此时测得的吸光度值除了样品中校测物本身的吸收外还有样品光度值。此时测得的吸光度值除了样品中校测物本身的吸收外还有样品池、溶剂和其它物质的吸收，以及样品表面的反射，样品中的散射而造池、溶剂和其它物质的吸收，以及样品表面的反射，样品中的散射而造成的光能损失等。而我们需要的只是样品本身的吸收值。由于存在其它成的光能损失等。而我们需要的只是样品本身的吸收值。由于存在其它吸收和反射及散射的影响，限制了分析灵敏度和准确度的提高。尤其对吸收和反射及散射的影响，限制了分析灵敏度和准确度的提高。尤其对高浊度样品及光吸收差很小而干扰又较大的样品，用通常的分光光度计高浊度样品及光吸收差很小而干扰又较大的样品，用通常的分光光度计测定时灵敏度和准确度较低，有的甚至难于测定。而用双波长分光光度测定时灵敏度和准确度较低，有的甚至难于测定。而用双波长分光光度法可以测定混浊样品和光吸收峰互相重叠的多组分样品。法可以测定混浊样品和光吸收峰互相重叠的多组分样品。第47页/共50页48第48页/共50页49 A A值和组分值和组分x x的量成线性关系，从而可对样品进行精确的定量测定。的量成线性关系，从而可对样品进行精确的定量测定。第49页/共50页50感谢您的观看！第50页/共50页