第一章 光谱分析三紫外可见光的法精选文档.ppt
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1、第一章 光谱分析三紫外可见光的法本讲稿第一页,共三十三页第一章第一章 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(二)法(二)一、一、分子的分子的紫外吸收光紫外吸收光谱的的产生生二、二、有机化合物的紫外有机化合物的紫外-可可见吸收光吸收光谱三、三、溶溶剂对紫外紫外-可可见吸收光吸收光谱的影的影响响(溶(溶剂效效应)四、四、紫外分光光度紫外分光光度计五、五、紫外紫外-可可见吸收光吸收光谱的的应用用1本讲稿第二页,共三十三页 分子中分子中价价电电子子吸收紫外光吸收紫外光产产生生电电子子跃跃迁迁形成紫外光形成紫外光谱谱。因此,紫外因此,紫外谱谱决决定于分子中价定于分子中价电电子
2、的分布和子的分布和结结合情合情况况。产产生紫外吸收的生紫外吸收的电电子有:子有:、(价(价电电子)和子)和n n电电子(非子(非键电键电子)。子)。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)2本讲稿第三页,共三十三页一、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)3本讲稿第四页,共三十三页二、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
3、见见吸收光吸收光谱谱法法(二)(二)4本讲稿第五页,共三十三页snpn跃跃迁迁类类型型吸收吸收带带特征特征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*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吸收吸收吸收吸收带带带带的化分的化分的化分的化分本讲稿第六页,共三十三页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:
4、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。红移红移红移红移(BathochromicShift):峰波长向长波方向移动。蓝移蓝移蓝移蓝移(BathochromicShift):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本讲稿第七页,共三十三页蓝移、红移、增色、减色效应图本讲稿第八页
5、,共三十三页 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,产生什么现象键的基团,产生什么现象键的基团,产生什么现象键的基团,产生什么现象呢?呢?呢?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红移至紫外及可见区范围红移至紫外及可见区范围红移至紫外及可见区范围红移至紫外及可见区范围内,这种基团称内,这种基团称内,这种基团称内,这种基团称生色团生色团生
6、色团生色团(ChromophoreChromophoreChromophoreChromophore)。生色团是含有)。生色团是含有)。生色团是含有)。生色团是含有*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: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=C
7、H2 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)6本讲稿第九页,共三十三页pp pnnnnnnnnp p生色生色团团化合物例化合物例l lmaxmax (nm)(nm)e emaxmax跃跃迁迁类类型型溶溶剂剂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*
8、正己烷27915n*n*n*n*正己烷某些生色某些生色某些生色某些生色团团团团及相及相及相及相应应应应化合物的吸收特性化合物的吸收特性化合物的吸收特性化合物的吸收特性本讲稿第十页,共三十三页 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均产生了*吸收,但丁二烯分子吸收,但丁二烯分子吸收,但丁二烯分子吸收,但丁二烯分子*吸收所产生的吸收峰波长明显增加了,吸收强度也吸收所产生的吸收峰波长明显增加了,吸收强度也吸收所产生的吸收峰波长明显增加了,吸收强度也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?大为加强了,这是为什么呢?大为加强
9、了,这是为什么呢?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 键相互作用(键相互作用(键相互作用(键相互作用(-共轭效应),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 键各能级之间的距离较键各能级之间的距离较键各能级之间的距离较键各能级之间的距离较近(键的平均化),电子容易激发,所以吸收峰的波长近(键的平均化),电子容易激发,所以吸收峰的波长近(键的平均化),电子容易激发,所以吸收峰
10、的波长近(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就增加,生色团作用大为加强就增加,生色团作用大为加强就增加,生色团作用大为加强,这就是乙烯和丁二烯分子均这就是乙烯和丁二烯分子均这就是乙烯和丁二烯分子均这就是乙烯和丁二烯分子均产生了产生了产生了产生了*吸收,但吸收峰却不同的原因。吸收,但吸收峰却不同的原因。吸收,但吸收峰却不同的原因。吸收,但吸收峰却不同的原因。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)7本讲稿第十一页,共三十三页 这种由于共轭双键中这种
11、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KonjugationKonjugationKonjugationKonjugation(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,摩尔吸光系数。其特点是强度大,摩尔吸光系数。其特点是强度大,摩尔吸光系数。其特点是强度大,摩尔吸光系数maxmaxmaxmax通常在通常在通常在通常在10000-20000010000-20000010000-
12、20000010000-200000(101010104 4 4 4)之间;吸收峰位置()之间;吸收峰位置()之间;吸收峰位置()之间;吸收峰位置(maxmaxmaxmax)一般在)一般在)一般在)一般在217-280nm217-280nm217-280nm217-280nm范围内。范围内。范围内。范围内。K K K K吸收带的波长及强度与共轭体系的数目、位置、吸收带的波长及强度与共轭体系的数目、位置、吸收带的波长及强度与共轭体系的数目、位置、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。例如共轭双键愈多,深色移动愈显著,甚至产生取代基的种类等有关。例如共轭双键愈多,深色移动愈
13、显著,甚至产生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的存在情况,这是紫外吸收光谱的重要应颜色。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。用。用。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本讲稿第十二页,共三十三页
14、n nl lmaxmax(nm)(nm)e emaxmax118010,000221721,000326834,000430464,0005334121,0006364138,000多烯的pp*跃迁,H-(CH=CH)n-H 本讲稿第十三页,共三十三页 3 3、芳香烃、芳香烃 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
15、节节 紫外可紫外可见见吸收光吸收光谱谱法法(二)(二)(二)(二)9本讲稿第十四页,共三十三页 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-
16、1-1cmcmcmcm-1-1-1-1 )E2 E2 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
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