第3章紫外光谱法优秀课件.ppt
第3章紫外光谱法第1页，本讲稿共30页 5-1 紫外吸收光谱法的基本特点 一、分子吸收光谱 11分子吸收光谱的产生分子吸收光谱的产生由能级间的跃迁引起由能级间的跃迁引起 能级：电子能级、振动能级、转动能级 能级：电子能级、振动能级、转动能级 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高 能级的过程能级的过程第2页，本讲稿共30页 2分子吸收光谱的分类：分子内运动涉及三种跃迁能级，所需能量大小顺序 3紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收中每个电子能级上耦合有许多的振-转能级，所以处于紫外-可见光区的电子跃迁而产生的吸收光谱具有“带状吸收”的特点。第3页，本讲稿共30页5-2 有机化合物的紫外吸收光谱 一、分子中电子的跃迁类型第4页，本讲稿共30页 价电子：价电子：电子电子 饱和的饱和的键键 电子电子 不饱和的不饱和的键键 n n 电子电子 孤对电子孤对电子分子中分子轨道有成键轨道与反键轨道：分子中分子轨道有成键轨道与反键轨道：能级高低为：能级高低为：n*n*n*第5页，本讲稿共30页 1.*跃迁：饱和烃（甲烷，乙烷）能量很高，150nm（远紫外区）2.n*跃迁：含杂原子饱和基团（OH，NH2）能量较大，150250nm（真空紫外区）3.*跃迁：不饱和基团（CC，C O）能量较小，200nm 体系共轭，E更小，更大4.n*跃迁：含杂原子不饱和基团（C N，C O）能量最小，200400nm（近紫外区）第6页，本讲稿共30页 二、生色团与助色团 生色团与助色团生色团：能吸收紫外生色团：能吸收紫外-可见光的基团叫生色团。可见光的基团叫生色团。对有机化合物：主要为具有不饱和键和未成对对有机化合物：主要为具有不饱和键和未成对 电子的基团。电子的基团。例：例：C CCC；CCOO；CCNN；NNNN 注：当出现几个发色团共轭，则几个发色团所产生的 注：当出现几个发色团共轭，则几个发色团所产生的 吸收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波 吸收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波 长将比单个发色团的吸收波长长，强度也增强。长将比单个发色团的吸收波长长，强度也增强。助色团：本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收 助色团：本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收 峰加强同时使 峰加强同时使吸收峰长移的基团。吸收峰长移的基团。对有机化合物：主要为连有杂原子的饱和基团对有机化合物：主要为连有杂原子的饱和基团例：例：OHOH，OROR，NH NH，NR NR2 2，XX第7页，本讲稿共30页三、红移和蓝移由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后 吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移 吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移四、增色效应和减色效应 增色效应：吸收强度增强的效应 减色效应：吸收强度减小的效应五、强带和弱带：max 105 强带 min 103 弱带第8页，本讲稿共30页 5-3 无机化合物的紫外吸收光谱（略）一、电荷迁移跃迁Mn+Lb-M(n+1)+L(b-1)-h Fe3+SCN-2+Fe2+SCN2+h 二、配位场跃迁（d-d跃迁，f-f跃迁第9页，本讲稿共30页 5-4 溶剂对紫外吸收光谱的影响 一、溶剂极性的影响对对maxmax影 影响 响：n-n-*跃跃迁迁：溶溶剂剂极极性性，maxmax蓝蓝移移；-*跃迁：溶剂极性 跃迁：溶剂极性，maxmax红移红移第10页，本讲稿共30页 对吸收光谱精细结构影响：溶剂极性，苯环精细结构消失溶剂影响吸收波长，吸收强度及精细结构（fine structure）第11页，本讲稿共30页 溶剂的选择原则：极性适当；纯度高；截止波长 max参阅表5-5第12页，本讲稿共30页 5-5 紫外及可见分光光度计 仪器结构：光源、分光系统、吸收池、检测器钨灯或卤钨灯可见光源 3501000nm氢灯或氘灯紫外光源 200360nm1光源：第13页，本讲稿共30页仪器构造2吸收池：玻璃能吸收UV光，仅适用于可见光区 石英不能吸收紫外光，适用于紫外和 可见光区第14页，本讲稿共30页 3单色器：棱镜对不同波长的光折射率不同色散元件 分出光波长不等距 光栅衍射和干涉 分出光波长等距4检测器：将光信号转变为电信号的装置光电池光电管（红敏和蓝敏）光电倍增管二极管阵列检测器类型：仍然分为单光束型和双光束型两种第15页，本讲稿共30页单波长单光束分光光度计 单波长单光束分光光度计0.575光源 单色器吸收池检测器 显示第16页，本讲稿共30页单波长双光束分光光度计 单波长双光束分光光度计 参比池 参比池差值A光源 单色器吸收池 检测器显示光束分裂器第17页，本讲稿共30页 双光束分光光度计是自动比较了透过参比溶液和样品溶液的光的强度，它不受光源（电源）变化的影响。双光束分光光度计还能进行波长扫描，并自动记录下各波长下的吸光度，很快就可得到试液的吸收光谱。所以能用于定性分析。第18页，本讲稿共30页光源单色器单色器检测器切光器狭缝吸收池双波长分光光度计：第19页，本讲稿共30页 9-6 紫外-可见光谱的应用（一）、有机物定性分析1.定性鉴别的依据:吸收光谱的形状吸收峰的数目吸收峰的位置（波长）吸收峰的强度相应的吸光系数。第20页，本讲稿共30页2.UV可获得的结构信息（见P89)（1）200-400nm 无吸收峰。饱和化合物，单烯。（2）270-350 nm有吸收峰（=10-100）醛酮 n*跃迁产生的R 带。（3）250-300 nm 有中等强度的吸收峰（=200-2000），芳环的特征 吸收（具有精细解构的B带）。（4）200-250 nm有强吸收峰（104），表明含有一个共轭体系（K）带。共轭二烯：K带（230 nm）；不饱和醛酮：K带 230 nm，R带310-330 nm；260nm,300 nm,330 nm有强吸收峰，3,4,5个双键的共轭体系。第21页，本讲稿共30页（二）结构分析：（有机化学后学习）第22页，本讲稿共30页 二、有机物杂质检验例：肾上腺素中微量杂质 例：肾上腺素中微量杂质 肾上腺酮 肾上腺酮含量计算 含量计算 2mg/mL-0.05mol/L 2mg/mL-0.05mol/L的 的HCL HCL溶液，溶液，310nm 310nm下测定，规定 下测定，规定 A A310 3100.05 0.05 即符合 即符合要求的杂质限量 要求的杂质限量 第23页，本讲稿共30页 三、有机物定量分析定量方法：单波长法和多波长法定量方法：单波长法和多波长法。单波长法1.标准曲线法 2对照法多波长法：第24页，本讲稿共30页 芦丁含量测定：取样品3mg稀释至25mL。0.710mg/25mL 0.710mg/25mL第25页，本讲稿共30页第26页，本讲稿共30页 解线性方程组法解线性方程组法 步骤：第27页，本讲稿共30页本章要点1.紫外吸收光谱法的基本原理 1.1.紫外吸收光谱是电子跃迁而产生的“带状光谱”，电子跃迁主要有四种类型，其中*跃迁：不饱和基团（CC，C O）n*跃迁：含杂原子不饱和基团（C N，C O）是紫外吸收的主要跃迁；紫外吸收光谱主要提供有机化合物中的双键、不饱和双键的信息；1.2.红移、紫移、助色团、生色团 1.3.溶剂的影响：溶剂极性，n-*跃迁蓝移，-*跃迁红移；苯环的精细结构消失第28页，本讲稿共30页本章要点2.紫外及可见分光光度计 光源、分光系统、吸收池、检测器，读数系统五部分组成；3.应用定性：特征不明显，含有不饱和键的有机化合物定量：标准曲线法；比较法；解联立方程多组分分析第29页，本讲稿共30页 作业：P99-1021，2，6，9，10，12第30页，本讲稿共30页
