第3章紫外光谱法精选文档.ppt

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1、第3章紫外光谱法本讲稿第一页，共三十页 5-1 紫外吸收光谱法的基本特点 一、分子吸收光谱一、分子吸收光谱 1 1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 跃迁：电子受激发，从低能级转移到高 能级的过程本讲稿第二页，共三十页 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。本讲稿第三页，共三十页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一、分

2、子中电子的跃迁类型本讲稿第四页，共三十页 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 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：能级高低为：能级高低为：n n*n n *n n*本讲稿第五页，共三十页 1.1.*跃迁：跃迁：饱和烃（甲烷，乙烷）饱和烃（甲烷，乙烷）能量很高，能量很高，150nm 105 强带 min 103 弱带本讲稿第八页，共三十页 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)-hFe3+SCN-2+Fe2+SCN

3、2+h二、配位场跃迁（d-d跃迁，f-f跃迁本讲稿第九页，共三十页 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影影影影响响响响：n-n-n-n-*跃跃跃跃迁迁迁迁：溶溶溶溶剂剂剂剂极极极极性性性性，maxmaxmaxmax蓝蓝移移；-*跃迁：溶剂极性跃迁：溶剂极性跃迁：溶剂极性跃迁：溶剂极性 ，maxmax红移红移红移红移本讲稿第十页，共三十页 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）本讲稿第十一页，共三十页 溶剂的选择原则：极性适当；纯度高；截止波长 max参阅表5-5本讲稿第十二页，共三

4、十页 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钨灯或卤钨灯可见光源可见光源 3501000nm氢灯或氘灯氢灯或氘灯紫外光源紫外光源 200360nm1光源：光源：本讲稿第十三页，共三十页仪器构造仪器构造2吸收池：吸收池：玻璃玻璃能吸收能吸收UV光，仅适用于可见光区光，仅适用于可见光区 石英石英不能吸收紫外光，适用于紫外和不能吸收紫外光，适用于紫外和 可见光区可见光区本讲稿第十四页，共三十页 3 3单色器：单色器：棱镜棱镜对不同波长的光折射率不同对不同波长的光折射率不同色散元件色散元件 分出光波长不等距分出光波长不等距 光栅光栅衍射和干涉衍射和干涉 分出

5、光波长等距分出光波长等距4 4检测器：将光信号转变为电信号的装置检测器：将光信号转变为电信号的装置光电池光电池光电管（红敏和蓝敏）光电管（红敏和蓝敏）光电倍增管光电倍增管二极管阵列检测器二极管阵列检测器类型：类型：仍然分为单光束型和双光束仍然分为单光束型和双光束型两种型两种本讲稿第十五页，共三十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本讲稿第十六页，共三十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本讲稿第十七页，共三十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（

6、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。本讲稿第十八页，共三十页光光源源单色单色器器单色单色器器检测检测器器切切光光器器狭狭缝缝吸吸收收池池双波长分光光度计：双波长分光光度计：本讲稿第十九页，共三十页 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。本讲稿第二十页，共三十页2.UV可获得的结构信息（见可获得的结构信息（见P89)（1）200-400nm 无吸收峰。饱和化合物，单烯。（2）270-350 nm有吸

7、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。本讲稿第二十一页，共三十页（二）结构分析：（有机化学后学习）本讲稿第二十二页，共三十页 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

8、-0.05mol/L 2mg/mL-0.05mol/L的的HCLHCL溶液，溶液，310nm 310nm下测定，规定下测定，规定 A A3103100.05 0.05 即符合即符合要求的杂质限量要求的杂质限量 本讲稿第二十三页，共三十页 三、有机物定量分析定量方法：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：本讲稿第二十四页，共三十页 芦丁含量测定：取样品3mg稀释至25mL。0.710mg/25mL0.710mg/25mL本讲稿第二十五页，共三十页本讲稿第二十六页，共三十页 解线性方程组法解线性方程组法步骤：步骤：本讲稿第二十七页，共三十页本章要点1.紫外吸收光谱法的基本原

9、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，其中其中 *跃迁：跃迁：不饱和基团（不饱和基团（C CC C，C C O O）n n*跃迁：跃迁：含杂原子不饱和基团（含杂原子不饱和基团（C N C N，C C O O）是紫外吸）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；双键、不饱和双键的信息；1.2.1.2.红移、紫移、助色团、生色团红移、紫移、助色团、生色团1.3.1.3.溶剂的影响：溶剂的影响：溶剂极性：溶剂极性，n-n-*跃迁蓝移，跃迁蓝移，-*跃迁红移；苯环的精细结构消失跃迁红移；苯环的精细结构消失本讲稿第二十八页，共三十页本章要点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本讲稿第二十九页，共三十页 作业：P P99-10299-1021，2，6，9，10，12本讲稿第三十页，共三十页