光谱分析三紫外可见光的法.ppt
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1、第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一第一第一节节节节 紫外可紫外可紫外可紫外可见见见见吸收光吸收光吸收光吸收光谱谱谱谱法法法法(二二)第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一第一第一节节节节 紫外可紫外可紫外可紫外可见见见见吸收光吸收光吸收光吸收光谱谱谱谱法(二)法(二)法(二)法(二)一、一、一、一、分子的分子的分子的分子的紫外吸收光紫外吸收光紫外吸收光紫外吸收光谱谱谱谱的的的的产产产产生生生生二、二、二、二、有机化合物的紫外有机化合物的紫外有机化合物的紫外有机化合物的紫外-可可可可见见见见吸收光吸收光吸收光吸收光谱谱谱谱三、三、三、三、溶溶溶溶剂对剂对剂对剂对紫外紫外紫外紫外-可可可可见见
2、见见吸收光吸收光吸收光吸收光谱谱谱谱的影的影的影的影响响响响(溶(溶(溶(溶剂剂剂剂效效效效应应应应)四、四、四、四、紫外分光光度紫外分光光度紫外分光光度紫外分光光度计计计计五、五、五、五、紫外紫外紫外紫外-可可可可见见见见吸收光吸收光吸收光吸收光谱谱谱谱的的的的应应应应用用用用1 分子中分子中价电子价电子吸收紫外光产生电子跃迁形成紫外光吸收紫外光产生电子跃迁形成紫外光谱。谱。因此,紫外谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。因此,紫外谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。产生紫外吸收的电子有:产生紫外吸收的电子有:、(价电子)和(价电子)和n n电子电子(非键电子)。(非键电子)。一、一、紫外
3、可紫外可见吸收光吸收光谱的的产生生第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法 (二)(二)(二)(二)2 一、一、紫外可紫外可见吸收光吸收光谱的的产生生第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法 (二)(二)(二)(二)3 二、有机化合物的紫外可见吸收光谱二、有机化合物的紫外可见吸收光谱第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法(二)(二)(二)(二)4 snpn跃迁类型跃迁类型吸收带吸收带特征特征e emaxmax*远紫外区远紫外区测定n*端吸收紫外区短波长端至远紫外区的强吸收*
4、E1芳香环的双键吸收200K(E2)共轭多烯、-C=C-C=O-等的吸收10,000B芳香环、芳香杂环化合物的芳香环吸收。有的具有精细结构100n*n*n*n*R含CO,NO2等n电子基团的吸收100吸收带的化分吸收带的化分吸收带的化分吸收带的化分 1、当饱和单键碳氢化合物中的氢被含有n电子的杂原子(氧、氮、卤素、硫)取代时,产生什么现象呢?例:甲烷峰:125-135nm CH3I峰:150-210nm及259nm CH2I2峰:292nm CHI3峰:349nm 助色团助色团助色团助色团(Auxochrome):含n*的基团,能使化合物的max红移的杂原子。如-NH2,-OH,-SR,Cl。
5、红移红移红移红移(Bathochromic Shift):峰波长向长波方向移动。蓝移蓝移蓝移蓝移(Bathochromic Shift):峰波长向短波方向移动。二、有机化合物的紫外可二、有机化合物的紫外可见吸收光吸收光谱第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法 (二)(二)(二)(二)5 蓝移、红移、增色、减色效应图 2 2 2 2、不饱和脂肪烃及共轭烯烃、不饱和脂肪烃及共轭烯烃、不饱和脂肪烃及共轭烯烃、不饱和脂肪烃及共轭烯烃 若在饱和碳氢化合物中,引入含若在饱和碳氢化合物中,引入含若在饱和碳氢化合物中,引入含若在饱和碳氢化合物中,引入含 键的基团,产生
6、键的基团,产生键的基团,产生键的基团,产生什么现象呢?什么现象呢?什么现象呢?什么现象呢?产生产生产生产生*跃迁,化合物的跃迁,化合物的跃迁,化合物的跃迁,化合物的maxmaxmaxmax红移至紫外及可见红移至紫外及可见红移至紫外及可见红移至紫外及可见区范围内,这种基团称区范围内,这种基团称区范围内,这种基团称区范围内,这种基团称生色团生色团生色团生色团(ChromophoreChromophoreChromophoreChromophore)。生)。生)。生)。生色团是含有色团是含有色团是含有色团是含有*或或或或n*n*n*n*跃迁的基团。跃迁的基团。跃迁的基团。跃迁的基团。例:甲烷峰:例:
7、甲烷峰:例:甲烷峰:例:甲烷峰:125-135nm125-135nm125-135nm125-135nm,乙烯,乙烯,乙烯,乙烯max=171nm max=171nm max=171nm max=171nm 丁二烯(丁二烯(丁二烯(丁二烯(H H H H2 2 2 2C=CH-CH=CHC=CH-CH=CHC=CH-CH=CHC=CH-CH=CH2 2 2 2)max=217nm max=217nm max=217nm max=217nm b 二、有机化合物的紫外可二、有机化合物的紫外可见吸收光吸收光谱第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法 (二)(二
8、)(二)(二)6 p p pn n n n n n n np p生色团生色团化合物例化合物例l lmaxmax (nm)(nm)e emaxmax跃迁类跃迁类型型溶剂溶剂R-CH=CH-R(烯)乙烯16515,000*气体19310,000*气体R-CoC-R(炔)辛炔-219521,000*庚烷223160庚烷R-CO-R(酮)丙酮189900n*正己烷27915n*n*n*n*正己烷某些生色团及相应化合物的吸收特性某些生色团及相应化合物的吸收特性某些生色团及相应化合物的吸收特性某些生色团及相应化合物的吸收特性 乙烯和丁二烯分子均产生了乙烯和丁二烯分子均产生了乙烯和丁二烯分子均产生了乙烯和丁
9、二烯分子均产生了*吸收,但丁二烯吸收,但丁二烯吸收,但丁二烯吸收,但丁二烯分子分子分子分子*吸收所产生的吸收峰波长明显增加了,吸吸收所产生的吸收峰波长明显增加了,吸吸收所产生的吸收峰波长明显增加了,吸吸收所产生的吸收峰波长明显增加了,吸收强度也大为加强了,这是为什么呢?收强度也大为加强了,这是为什么呢?收强度也大为加强了,这是为什么呢?收强度也大为加强了,这是为什么呢?简述如下:简述如下:简述如下:简述如下:具有共轭双键的化合物,相间的具有共轭双键的化合物,相间的具有共轭双键的化合物,相间的具有共轭双键的化合物,相间的 键与键与键与键与 键相互作键相互作键相互作键相互作用(用(用(用(-共轭效
10、应),生成大共轭效应),生成大共轭效应),生成大共轭效应),生成大 键。由于大键。由于大键。由于大键。由于大 键各能级键各能级键各能级键各能级之间的距离较近(键的平均化),电子容易激发,所之间的距离较近(键的平均化),电子容易激发,所之间的距离较近(键的平均化),电子容易激发,所之间的距离较近(键的平均化),电子容易激发,所以吸收峰的波长就增加,生色团作用大为加强以吸收峰的波长就增加,生色团作用大为加强以吸收峰的波长就增加,生色团作用大为加强以吸收峰的波长就增加,生色团作用大为加强,这就是这就是这就是这就是乙烯和丁二烯分子均产生了乙烯和丁二烯分子均产生了乙烯和丁二烯分子均产生了乙烯和丁二烯分子
11、均产生了*吸收,但吸收峰却吸收,但吸收峰却吸收,但吸收峰却吸收,但吸收峰却不同的原因。不同的原因。不同的原因。不同的原因。二、有机化合物的紫外可二、有机化合物的紫外可见吸收光吸收光谱第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法 (二)(二)(二)(二)7 这种由于共轭双键中这种由于共轭双键中这种由于共轭双键中这种由于共轭双键中-*-*-*-*跃迁所产生的吸收带成为跃迁所产生的吸收带成为跃迁所产生的吸收带成为跃迁所产生的吸收带成为K K K K吸收带吸收带吸收带吸收带 从德文从德文从德文从德文KonjugationKonjugationKonjugationK
12、onjugation(共轭作用)得名(共轭作用)得名(共轭作用)得名(共轭作用)得名 。其特点是强度大,摩。其特点是强度大,摩。其特点是强度大,摩。其特点是强度大,摩尔吸光系数尔吸光系数尔吸光系数尔吸光系数maxmaxmaxmax通常在通常在通常在通常在10000-20000010000-20000010000-20000010000-200000(101010104 4 4 4)之间;吸收峰)之间;吸收峰)之间;吸收峰)之间;吸收峰位置(位置(位置(位置(maxmaxmaxmax)一般在)一般在)一般在)一般在217-280nm217-280nm217-280nm217-280nm范围内。范
13、围内。范围内。范围内。K K K K吸收带的波长及强度吸收带的波长及强度吸收带的波长及强度吸收带的波长及强度与共轭体系的数目、位置、取代基的种类等有关。例如共轭双键与共轭体系的数目、位置、取代基的种类等有关。例如共轭双键与共轭体系的数目、位置、取代基的种类等有关。例如共轭双键与共轭体系的数目、位置、取代基的种类等有关。例如共轭双键愈多,深色移动愈显著,甚至产生颜色。据此可以判断共轭体系愈多,深色移动愈显著,甚至产生颜色。据此可以判断共轭体系愈多,深色移动愈显著,甚至产生颜色。据此可以判断共轭体系愈多,深色移动愈显著,甚至产生颜色。据此可以判断共轭体系的存在情况,这是紫外吸收光谱的重要应用。的存
14、在情况,这是紫外吸收光谱的重要应用。的存在情况,这是紫外吸收光谱的重要应用。的存在情况,这是紫外吸收光谱的重要应用。b 二、有机化合物的紫外可二、有机化合物的紫外可见吸收光吸收光谱第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法 (二)(二)(二)(二)8 n nl lmaxmax(nm)(nm)e emaxmax118010,000221721,000326834,000430464,0005334121,0006364138,000多烯的p p*跃迁,H-(CH=CH)n-H 3 3 3 3、芳香烃、芳香烃、芳香烃、芳香烃 芳香烃是指含有环状共轭体系(如,苯
15、环)芳香烃是指含有环状共轭体系(如,苯环)芳香烃是指含有环状共轭体系(如,苯环)芳香烃是指含有环状共轭体系(如,苯环)的一类化合物。下面,我们以苯和乙酰苯为例的一类化合物。下面,我们以苯和乙酰苯为例的一类化合物。下面,我们以苯和乙酰苯为例的一类化合物。下面,我们以苯和乙酰苯为例来讨论芳香烃化合物吸收光谱的特征。来讨论芳香烃化合物吸收光谱的特征。来讨论芳香烃化合物吸收光谱的特征。来讨论芳香烃化合物吸收光谱的特征。二、有机化合物的紫外可二、有机化合物的紫外可二、有机化合物的紫外可二、有机化合物的紫外可见见吸收光吸收光吸收光吸收光谱谱第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光
16、吸收光谱谱法法(二)(二)(二)(二)9 以苯为例来讨论芳香烃化合物吸收光谱的特征:以苯为例来讨论芳香烃化合物吸收光谱的特征:以苯为例来讨论芳香烃化合物吸收光谱的特征:以苯为例来讨论芳香烃化合物吸收光谱的特征:特征一,苯的吸收光谱含有两个强吸收特征一,苯的吸收光谱含有两个强吸收特征一,苯的吸收光谱含有两个强吸收特征一,苯的吸收光谱含有两个强吸收 带带带带E1E1E1E1(max:185nmmax:185nmmax:185nmmax:185nm,:47000 Lmol:47000 Lmol:47000 Lmol:47000 Lmol-1-1-1-1cmcmcmcm-1-1-1-1 )E2 E2
17、E2 E2(max;204nm max;204nm max;204nm max;204nm,:7900 Lmol:7900 Lmol:7900 Lmol:7900 Lmol-1-1-1-1cmcmcmcm-1-1-1-1)。)。)。)。苯的两个强吸收带苯的两个强吸收带苯的两个强吸收带苯的两个强吸收带E1E1E1E1和和和和E2E2E2E2,是由苯环结构中,是由苯环结构中,是由苯环结构中,是由苯环结构中 三个环状共轭体系的跃迁所产生的,三个环状共轭体系的跃迁所产生的,三个环状共轭体系的跃迁所产生的,三个环状共轭体系的跃迁所产生的,是芳香族化合物的特征吸收。是芳香族化合物的特征吸收。是芳香族化合物
18、的特征吸收。是芳香族化合物的特征吸收。b 二、有机化合物的紫外可二、有机化合物的紫外可见吸收光吸收光谱第一章第一章 光谱分析光谱分析第一第一节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法 (二)(二)(二)(二)10 特征二,苯的吸收光谱含有特征二,苯的吸收光谱含有特征二,苯的吸收光谱含有特征二,苯的吸收光谱含有B B B B吸收带或吸收带或吸收带或吸收带或 精细结构吸收带(指在精细结构吸收带(指在精细结构吸收带(指在精细结构吸收带(指在230-270nm230-270nm230-270nm230-270nm处的处的处的处的 一系列较弱的吸收带,其中,一系列较弱的吸收带,其中,一系列较弱的吸收带,
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- 光谱分析 紫外 可见光
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