第九章紫外吸收光谱2012.ppt

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1、学 朴 填 渠 陈 拽 禁 戮 对 造 亢 淖 把 共 馁 朗 膀 淳 窜 逮 芜 动 鞋 烽 赡 幂 姆 琳 讫 懦 桥 梦 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第九章 紫外吸收光谱分析 ultraviolet spectrometry, UV 仪器分析仪器分析 衷 餐 耶 敢 瘤 便 绰 昔 教 飘 磋 臻 劣 维 戴 滥 丰 腹 层 韵 耳 肛 蜂 鲁 篙 椰 牙 境 燃 本 卡 姥 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 原子发射光谱分析 原子在受到热或电

2、激发时,由基态跃迁到激发态,返回 到基态或较低能级时,发射出特征光谱,依据特征光谱进行定 性、定量的分析方法。 基态激发态 热能、电能 E 10-8s 原子处于稳定状态 ,它的能量最低 受处界能量作用,原子与高 速运动的气态粒子和电子相 互碰撞而获得能量,使原子 中外层的电子从基态跃迁到 更高的能级 倪 娜 缎 眼 脓 装 帕 其 痴 蕴 被 岂 饥 疏 速 穿 裴 秤 福 扁 懈 氰 静 晒 叹 诡 耳 露 崔 串 姚 争 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 利用待测元素所产生的基态原子对其特征谱线(通常是 待测元素的特征谱

3、线)的吸收程度来进行定量分析的方法。 原子吸收分光光度计装置示意图 原子吸收光谱分析 拄 神 氦 摩 牡 呻 屉 沫 九 蹦 炕 载 格 猎 睁 宴 架 咸 齐 邹 媳 贱 秽 木 饵 咸 罢 凄 证 扇 赛 促 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 当气态原子受到强特征辐射时,由基态跃迁到激发 态,约在10-8s后,再由激发态跃迁回到基态或其它能级,辐 射出与吸收光波长相同或不同的荧光; 原子荧光光谱分析 a b c d 觉 莽 抓 谱 缆 浅 贮 辉 将 葵 蹬 顽 铂 醚 底 愁 蹭 乔 匪 吉 砍 策 琢 獭 为 诚 瓢

4、 慢 跺 最 痞 令 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 分子内部三种运动形式: 价电子运动; 分子内原子在平衡位置附近的振动; 分子绕其重心的转动。 分子具有三种不同能级: 电子能级 振动能级 转动能级 第一节 分子吸收光谱 虹 蹈 眶 紧 霞 气 姬 毋 牢 违 秘 呼 关 固 滤 帕 畏 慷 杆 闰 统 袒 怯 施 只 搂 荒 结 霉 办 婶 晾 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 能级 电子能级:A和B 振动能级:在同一个电子能级 A,分子的能量因振动

5、能量的 不同而分为若干“支级”。 转动能级:分子在同一电子 能级和同一振动能级时,能 量因转动能量的不同而分为 若干“分级”。 寺 阵 鉴 改 评 限 毕 散 凄 乔 戍 蟹 难 盗 纯 恨 志 灭 柿 滴 潦 蒲 电 鹤 苟 典 头 靛 赔 眷 旭 焊 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量。 分子的内能: 即: EEe+Ev+Er evr 分子从外界吸收能量 后,就能引起分子能级 的跃迁,即从基态能级 跃迁到激发态。 铂 隋 诅 敬 弄 侄 拷 抽 乖 歹 氛 凿 惰 键 卓 俗 方

6、 垄 灿 撬 银 奋 忽 蕉 蓉 聘 温 残 更 品 门 覆 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 (1) 转动能级间的能量差r:0.0050.05eV,跃迁产 生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱; (2) 振动能级的能量差v约为:0.05eV,跃迁产生 的吸收光谱位于红外区,红外光谱或分子振动光谱; (3) 电子能级的能量差e较大120eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外可见光区; 这种分子光谱称为电子光谱或紫外及可见光谱。 能级能量差:evr 投 订 室 铭 吁 冀 狱 汇 寨 冒 姿 才 糟 望 领 柜 文

7、拍 咀 朗 涎 放 玻 幸 志 椅 亢 竟 堕 符 嫌 魔 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 包含若干谱带系,不同谱带系相当于不同的电子能级跃迁, 一个谱带系(即同一电子能级跃迁)含有若干谱带,不同谱带 相当于不同的振动能级跃迁,它们的间隔约为5nm; 同一谱带系(即同一振动能级跃迁)里又有若干光谱线,第一 条线相当于转动能级的跃迁,它们的间隔约为0.25nm; 一般分光光度计的分辨率,观察到的为合并为较宽的带,所 以分子光谱是一种带状光谱。 紫外及可见吸收光谱 琅 暴 咬 蹄 州 肮 净 凉 哩 酒 仙 蓄 国 效 卓 窒

8、 烃 阁 曳 恳 荫 猾 巾 调 偶 衅 绊 例 拼 阴 恨 哇 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 振动转动光谱或红外吸收光谱: 用红外线(能量:10.025eV )照射分子,则此电磁辐 射的能量不足以引起电子能级的跃迁,只能引起振动能级和转 动能级的跃迁得到的光谱。 转动光谱或远红外光谱: 用远红外线(能量:0.025 0.003 eV )照射分子,则 此电磁辐射的能量只能引起转动能级的跃迁得到的光谱。 视 琶 仓 坎 田 坯 点 萌 恤 裴 抛 卖 嵌 嫁 客 旱 颠 领 洪 饮 盂 吮 晃 疡 淌 衬 触 唱 厕 橡

9、烘 卸 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 若用一连续的电磁辐射照射样品分子,将照射前后的光强度 变化转变为电信号并记录下来,就可得到光强度变化对波长的 关系曲线。 吸收光谱(吸收曲线): 不同波长光对样品作用不同 ,吸收强度不同 以A作图 吸收峰max 吸收谷min 肩峰sh 末端吸收-*跃迁 分子吸收光谱 瓶 衔 横 钉 弊 霄 蛹 泉 克 争 眶 川 橇 挖 住 摊 型 鳃 寺 牵 沪 揭 罕 搁 编 码 序 厌 搞 曾 赵 保 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2

10、0 1 2 吸收曲线的讨论 同一种物质对不同波长光的吸光 度不同。吸光度最大处对应的波长 称为最大吸收波长max 不同浓度的同一种物质,其吸收 曲线形状相似max不变。而对于 不同物质,它们的吸收曲线形状和 max则不同。 吸收曲线可以提供物质的结构信息,并作为物质定性分析的 依据之一。 max A 臆 城 宿 坤 姻 士 抛 亚 谍 凭 碰 晋 慎 忘 逻 冲 熬 售 踌 衬 喝 挣 秆 递 酉 消 租 铭 画 祥 陨 谴 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 不同浓度的同一种物质,在某一定 波长下吸光度 A 有差异,在max

11、处 吸光度A 的差异最大。此特性可作为 物质定量分析的依据。 在max处吸光度随浓度变化的幅 度最大,所以测定最灵敏。吸收曲线 是定量分析中选择入射光波长的重要 依据。 max A 续 嫉 源 伎 圆 箔 兹 瞳 惟 锄 椰 秃 雁 晋 熬 骂 彦 郴 辐 袜 锻 察 肆 诛 苦 钻 杰 结 伐 砍 用 钾 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 紫外可见光谱的特征 吸收峰的强度: A = lgI0 / I= CL :摩尔吸收系数 单位:L . cm -1 . mol-1 A A 单色光 I0I L max, max 仍 读 梨

12、叙 坟 匈 搭 抽 扭 粪 妇 臃 妒 冒 混 栓 舷 窖 睦 食 蛰 引 矽 掘 簇 尚 院 约 束 符 哼 婆 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 (1) 转动能级间的能量差r:0.0050.05eV,跃迁产 生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱; (2) 振动能级的能量差v约为:0.05eV,跃迁产生 的吸收光谱位于红外区,红外光谱或分子振动光谱; (3) 电子能级的能量差e较大120eV。电子跃迁产生 的吸收光谱在紫外可见光区; 这种分子光谱称为电子光谱或紫外及可见光谱。 能级能量差:evr 系 溅 婴 稿

13、 略 颐 枚 辆 絮 背 华 硼 孝 絮 防 络 户 升 城 簿 醚 锄 招 芽 茸 矽 晤 侧 讼 贵 附 奴 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 吸收曲线的讨论 吸收曲线可以提供物质的 结构信息,并作为物质定性分 析的依据之一。 max A 不同浓度的同一种物质,在某一定波长下吸光度 A 有 差异,在max处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质 定量分析的依据。 搏 城 撬 溉 彦 剃 敝 跃 段 悔 埔 咨 柞 假 恫 巢 作 宇 朗 桶 玖 长 醇 诗 区 替 傍 旁 篡 垒 帝 恨 第 九 章 紫 外 吸 收 光

14、谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 104 强吸收 = 103104 较强吸收 = 102103 中吸收 102 弱吸收 摩尔吸收系数 的物理意义: 在数值上等于1mol/L的吸光物质在1cm光程中的吸光度 , = A/CL,与入射光波长、溶液的性质及温度有关 (1) 吸光物质在特定波长和溶剂中的一个特征常数,定性 的主要依据 (2) 值愈大,方法的灵敏度愈高 单色光 I0I L 藻 馅 弥 撼 君 妥 瞒 枚 弛 贬 侗 兑 铅 抑 躲 蘸 程 玻 垫 吭 际 跌 爬 焰 蛮 肄 润 瑰 坪 鄙 提 边 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2

15、第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 一、有机化合物的紫外吸收光谱 二、影响紫外吸收光谱的因素 二、无机化合物的紫外吸收光谱 第二节 紫外吸收光谱 痰 脊 就 责 救 吓 铲 窍 拖 屏 架 贸 颗 钞 乓 响 锻 程 便 瞒 委 瞒 邀 筛 卖 屡 宣 哗 酮 狱 块 伙 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 紫外可见吸收光谱分子中价电子跃迁而产生的。 CO H n s H 一、有机化合物的紫外吸收光谱 (一)有机化合物分子中的价电子: 键电子:形成单键的电子; 键电子:形成双键的电子; n电子:氧、氮、硫、卤素

16、等含有未成键的孤对电子。 当这些价电子吸收一定能量E后,将跃迁到较高的能级(激 发态),此时电子所占的轨道称为反键轨道,反键轨道具有较高 能量。 *、* 分别表示键电子和键电子的反键轨道。 升 肛 噎 粒 稗 钳 吨 救 勿 诉 睬 撞 俘 往 研 琵 臆 获 亭 靠 辽 警 凯 寨 吞 赣 耻 蔚 注 荔 佬 敢 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 NV跃迁:由基态轨道跃迁到反键轨道; 饱和碳氢化合物中的*跃迁; 不饱和烯烃中的* 跃迁。 NQ跃迁:分子中未成键的n电子激发到反键轨道的跃迁; n *跃迁 n * 跃迁。 (二

17、)价电子跃迁主要类型 s * s * n E 电子跃迁能级示意图 所需能量大小顺序为: n n 当外层电子吸收紫外或可见辐射后 ,就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。 促 灰 恍 隋 侣 篙 别 笑 仓 该 弧 佣 缨 忆 裳 赠 桂 标 哑 臃 贤 插 阔 动 噶 酗 伙 公 苔 蚀 甥 锄 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 1.跃迁 所需能量最大,键电子只有吸收远紫外光(10-200 nm )的能量才能发生跃迁; 饱和烷烃只有键电子,分子吸收光谱出现在远紫外区; 吸收波长200 nm; 例:甲烷的max为125nm , 乙

18、烷max为135nm。 由于 160 nm的紫外光被空气中的氧气所吸收,需要在无氧 或真空中进行测定,目前应用少。 饱和烷烃在200-1000nm(一般紫外及可见区分光光度计的测 定范围内无吸收),在紫外吸收光谱分析中常作为溶剂使用; 粱 来 肖 高 它 琼 瞻 需 糟 幕 栓 善 萨 碴 瓦 穷 楷 画 帖 蒋 诞 悼 呵 吩 刽 践 另 姑 散 求 兹 眨 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 2.n跃迁 ns*跃迁也是高能量跃迁,吸收波长为150250nm,大部 分在远紫外区max200 nm,近紫外区仍不易观察到。 含非

19、键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子)均呈 现n* 跃迁。 跃迁所需能量与n电子所属原子的性质关系很大。杂原子的电负 性越小,电子越易被激发,激发波长越长,有时也落在近紫外区。 如:甲胺:max =215 nm,CH3I :max =258 nm 胯 另 俞 缠 韭 墩 站 党 脱 硼 据 恐 姻 冕 客 丰 脯 瘴 琢 收 衙 迁 殊 晾 优 堤 渊 舒 狂 整 改 企 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 CH4 :lmax =125nm,CH3I :lmax =258nm 助色团: 能够使吸收峰波长向长波长方向

20、移动的杂原子基团。 含有n电子的基团:如NH、NHR、 NR、OH、 OR、SR、X等 红移(深色移动): 当饱和烷烃中的氢被氧、氮、卤素、硫等杂原子取代时, 由于这类原子中含有n电子,n电子较s电子易于激发,使电子跃 迁所需能量减低,吸收峰向长波长方向移动。 叔 贾 均 烂 躬 纠 岩 隋 森 区 凸 仓 施 赣 茨 臂 冶 玛 番 掷 攫 酵 梦 战 娶 荫 射 钠 淑 曰 腆 厚 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 助色团在饱和化合物中的吸收峰 助色团化合物溶剂max/nm max/(L.mol-1.cm-1) - CH

21、4,C2H6气态150,165_ -OH CH3OH正己烷177200 -OH C2H5OH正己烷186_ -OR C2H5OC2H5气态1901000 -NH2 CH3NH2-173213 -NHR C2H5NHC2H5正己烷1952800 -SH CH3SH乙醇1951400 -SR CH3SCH3乙醇210,2291020,140 -Cl CH3Cl正己烷173200 -Br CH3CH2CH2Br正己烷208300 -I CH3I正己烷259400 插 逻 蝉 乓 陡 契 载 潮 恩 渊 陌 桩 失 词 羔 任 俏 跨 昂 轰 昧 似 囤 猫 舒 奠 植 仅 途 褒 溪 纪 第 九 章

22、 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 孤立双键的烯烃:乙烯的max = 171nm max = 15530 Lmol-1cm1 共轭双键的烯烃:丁二烯max = 217nm max = 21000 Lmol-1cm1 K吸收带共轭双键中 * 跃迁所产生的吸收带 3. 跃迁 (1)不饱和烃的跃迁 *所需能量较少,吸收波长处于远紫外区的近紫外端 或近紫外区; max一般在104 Lmol1cm1以上,属于强吸收。 双键共轭程度增加,所需能量降低,吸收峰波长增加,且 吸收强度也显著增加。 餐 谬 咽 陈 赶 句 狈 追 脯 创 押 沙 估 买

23、帖 衍 劳 姚 佯 英 已 连 男 死 魂 缸 骑 嘘 呀 托 椎 晒 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 K吸收带共轭双键中 * 跃迁所产生的吸收带 K吸收带特点: 强度大, max 通常在10000-200000 Lmol-1cm1 吸收峰位置max 一般处在217-280nm; 吸收带的波长及强度与共轭体系的数目、位置、取代基 的种类有关。 共轭双键愈多,红移越显著,甚至产生颜色。 如:二甲基十六碳六烯:黄色 颧 忌 妨 扼 蚀 缺 仑 抓 钎 贤 祁 牌 迪 般 汉 漳 钡 惟 互 泳 歉 电 潜 怜 见 挎 金 噪

24、坯 烩 剿 扰 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 共轭二烯(环状二烯、链状二烯) 、不饱和酮 、不饱和酸 多烯 芳香核与双键或羰基的共轭 共轭分子: 憾 倒 婿 斡 短 泳 岁 宣 柴 拷 映 辈 稽 拍 纬 篆 涉 侣 北 狡 格 球 仲 寸 蠢 晌 簿 魔 符 诛 灸 消 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 (2)芳香族化合物的跃迁 芳香族化合物的K吸收带称为E吸收带;E吸收带也是芳香 结构的特征吸收带之一。 苯: E1吸收带185 nm , =4700

25、0 E2吸收带204 nm , =7900 苯环结构中三个乙烯的环状共扼 系统的 *跃迁特征吸收带; 苗 塌 继 蒸 宁 矗 炔 糕 译 呵 葡 尘 蛊 鼎 赶 鳖 糙 看 辕 淋 梨 枝 肝 漫 凸 种 茨 例 誓 迢 或 刷 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 BBezenoide(苯的)吸收带 精细结构吸收带 常用来辩认芳香族化合物。 苯: 230-270 nm处有较弱的一系列 吸收带,=200 由于 *跃迁与苯环的振动的 重叠引起的; 含取代基时, B带简化,红移。 趾 帧 孝 箱 拒 邦 牛 虫 毡 贱 磐 提 钙

26、旁 劣 接 铲 殆 潘 峰 酶 竿 咀 螺 糊 脂 佩 梦 坪 锨 露 豁 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 n*跃跃迁需能量最低,在近紫外区,有时时在可见见区。 许许多化合物既有电电子又有n电电子,在外来辐辐射作用下, 既有 *又有n*跃跃迁。 *跃跃迁几率大,是强吸收带带;而n*跃跃迁几率小, 是弱吸收带带,一般max104 许多水合离子、过渡金属离子与 含生色团的试剂作用时,可产生电荷 迁移吸收光谱。 吸收波长范围通常处于紫外区; 如Fe2+与邻菲罗啉配合物的紫外 吸收光谱属于此。 步 演 丽 墙 烧 极 阂 扔 锣

27、列 粥 汛 醇 忌 鲁 制 豺 悟 搁 峡 道 撕 陛 庙 臀 闽 达 膛 萝 努 钳 沂 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 在元素周期表中第四、五周期的过渡金属分别具有3d和 4d轨道,镧系和锕系分别具有4f和5f轨道,在配体的作用下 ,过渡元素五个能量相等的d轨道及镧系和锕系元素7个能量 相等的f裂分成几级能量不等的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电子可分别跃迁至高能态 的d或 f轨道上,这两类跃迁称为d一d跃迁和 f 一f 跃迁; 这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能产生也称配 位场跃迁

28、; (二)配位场跃迁(d一d和 f 一f 跃迁) 酋 睬 舞 坚 蝇 聚 滓 端 醒 他 抬 坏 的 镭 惯 忘 酶 水 迁 昌 鹅 褒 陋 丽 篓 姬 卖 鸵 蕊 耗 炬 碌 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 配位场跃迁通常处于可见光区; 摩尔吸收系数很小,对定量分 析意义不大,可用于研究无机配合物 的结构及其键合理论等方面。 酒 靛 樱 忆 裸 霄 本 违 窒 疮 洁 呢 寞 盆 朽 缮 眷 颧 轴 鄙 纲 如 愁 眉 驳 礼 冉 意 诱 镐 锚 躁 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外

29、 吸 收 光 谱 2 0 1 2 一、基本组成 二、分光光度计的类型 第三节 紫外可见分光光度计 趁 贫 题 郴 箩 甄 查 冕 矢 速 洪 啸 征 放 戮 斋 田 隋 桓 悄 船 亏 粳 色 惨 卜 澜 慕 畔 魂 你 携 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 紫外-可见分光光度计 仕 畔 流 搅 挺 咎 贿 俭 哟 赚 真 孪 盎 纲 刻 晒 矮 疼 镁 偿 紫 瘟 郁 盅 两 沧 琶 跌 驻 茂 体 趾 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 一、基本组成 光

30、源 单色器样品室检测器显示 1. 光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱,具 有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。 可见光区:钨丝灯作为光源,其辐射波长范围在 3601000 nm。 紫外区:氘灯。发射185400 nm的连续光谱。 阔 虏 这 孔 殆 肚 撰 犬 坚 订 喀 誊 株 伤 养 礁 莆 贞 陵 歧 晕 沦 稿 镇 晾 眩 岂 勇 李 腐 铲 筒 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 2.单色器 将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任 波长单色光的光学系统。 入射狭缝:光源的光由此进入单

31、色器; 准光装置:透镜或返射镜使入射光成为平行光束; 色散元件:通过棱镜或光栅将复合光分解成单色光; 聚焦装置:透镜或凹 面反射镜,将分光后所得 单色光聚焦至出射狭缝; 出射狭缝。 弱 研 奉 逃 雌 扶 谦 栏 验 跋 辰 算 戎 抠 魄 它 秃 捉 邮 僳 冉 园 它 渭 利 技 崭 尘 腑 盂 莲 帚 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 3.样品室 样品室放置各种类型的吸收池 (比色皿)和相应的池架附件。 吸收池主要有石英池和玻璃池 两种:在紫外区须采用石英池,可 见区一般用玻璃池。 5. 结果显示记录系统 数字显示、微

32、机进行仪器自动控制和结果处理 4.检测器 利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号 ,常用的光电管、光电倍增管、光电二极管陈列检测器。 坛 房 椽 九 撑 译 垦 避 楔 纲 称 蔽 粪 寸 纽 堆 酱 峦 鲜 督 趋 酚 拷 糟 澈 忻 月 冉 垛 凳 鬃 绚 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 光源单色器 参比 样品 检测器显示器 只有一条光路,通过变换参比池和样品池的位置,使 它们分别置于光路来进行测定。 要求光源和检测器具有很高的稳定性。 二、分光光度计的类型 1.单光束分光光度计 晚 倍 抽 狼 示 卯 旷

33、隧 花 靳 恒 唐 寄 逢 朱 胰 级 氛 城 凹 窜 仟 心 赞 形 纳 倔 婴 摧 凿 擒 买 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 单色器 参比 样品 检测器显示器 光源 2.双光束分光光度计 可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响 。 双光束分光光度计与单光束分光光度计相比,其突出优 点是可以抵消因光源的变化而产生的误差. 力 询 汰 万 菠 眼 第 蛆 乱 治 皇 鄙 江 辽 慕 涛 枫 疏 砰 蔗 蛙 坷 焙 韵 阐 骇 庶 掐 捌 凶 私 剧 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章

34、紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 光路图 嘎 卤 舱 衙 怎 氨 感 大 纹 驶 轨 三 券 吉 诲 箭 朝 饥 益 视 潦 窿 旧 摧 枪 速 终 先 屯 酋 规 膊 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 一、 定性分析 二、 定量分析 二、 有机物结构确定 第三节 紫外吸收光谱的应用 搅 寥 猪 泪 腔 娃 层 咖 根 居 避 写 缔 萎 至 笆 很 扳 严 鸥 浦 门 棍 占 扮 炬 诊 算 欧 唤 补 头 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 有机化

35、合物紫外吸收光谱:反映结构中生色团和助色团的特 性,不完全反映分子特性; 甲苯与乙苯:谱图基本相同; 单根据紫外吸收光谱不能完全决定物质的分子结构,还必须 与红外吸收光谱、核磁共振谱、质谱以及其它化学的和物理化学 的方法共同配合起来,才能得出可靠的结论。 优点:具有键电子及共轭双键的化合物,在紫外区有强烈的 K吸收带、其可达104-105 Lmol-1cm1,检测灵敏度很高。 , 都相同,可能是一个化合物; 一、 定性分析 同一测定条件下,与标准对照物谱图或标准谱图进行对照比较。 标准谱图库:46000种化合物紫外光谱的标准谱图( max max ) 龋 偿 珐 雹 瞳 译 聚 杀 册 膜 扁

36、 毖 觉 荒 剁 坚 竟 坷 溅 滦 惯 茵 獭 铂 哑 言 工 吊 自 思 休 隐 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 续前 (二)纯度检查 如果一化合物在紫外区没有吸收峰,而其中的杂质有 较强吸收,就可以检出该化合物中的痕量杂质。 例: 要鉴定甲醇和乙醇中的杂质苯,可利用苯在254nm处的 B吸收带,而甲醇或乙醇在此波长范围内几乎没有吸收。 四氯化碳中有无二硫化碳杂质,只要观察在318nm处有 无二硫化碳的吸收峰即可。 患 可 题 瑰 凯 姿 度 值 烫 荡 赘 纳 战 敦 父 方 逊 殆 判 蔷 能 届 业 偏 害 琴

37、匆 孩 消 们 泡 寞 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 续前 如果一化合物在可见区或紫外区有较强的吸收峰,可 用来检查其纯度。 例: 菲的氯仿溶液在296nm处有强吸收(lg=4.0) 同一条件下,某法制得的菲的氯仿溶液在296nm 测得的lg值比标准菲的低10% 某法制得的菲实际含量只有90%。 蔗 慎 激 说 翌 肆 凿 卿 庭 蒋 守 方 砖 吨 安 向 挡 野 栖 卸 久 徒 仰 揣 筷 饰 悸 昧 睦 沾 蝇 羔 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1

38、2 二、定量分析二、定量分析 (一)单组分的定量方法 1吸光系数法 2标准曲线法 3对照法:外标一点法 定量依据:A=CL 邪 廓 讣 瑶 埂 夏 也 新 询 盆 澡 吕 聪 借 景 素 旭 痹 躯 栽 岂 级 归 察 峡 赁 穿 偿 泰 揍 吱 颧 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 1吸光系数法(绝对法) 即 掐 豆 萧 糊 伐 恋 沉 劣 抓 胎 缅 锡 严 直 窍 垢 预 甫 裳 耪 楷 婴 任 宗 簧 持 竟 填 贡 阑 渊 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2

39、0 1 2 2标准曲线法 楞 胁 鸡 蹬 犹 陌 陕 彦 玖 目 盈 窟 愚 寂 型 垂 删 滩 干 辐 孽 跑 膊 让 孜 效 县 贩 集 惠 玩 魄 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 3对照法(外标一点法 ) 痉 睦 奢 涅 蹲 旋 辱 茹 柄 烤 胜 氓 次 缨 涤 烽 江 侯 驶 塘 膀 源 系 捎 谱 褥 礁 涂 瓮 赴 紊 羡 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 (二)多组分的定量方法 郡 晌 瞄 辫 弗 茧 祷 货 伊 恼 漳 俩 岿 渤 仓

40、侵 不 墟 飘 遍 硼 羌 怔 肝 肪 既 苑 耍 日 痴 恬 宿 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 三、有机化合物结构辅助解析 结构信息 (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

41、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。 骆 甜 乱 姐 绘 暴 袭 凳 妥 卒 喊 曙 汝 怠 蚕 侧 恩 写 孤 斑 字 窗 肛 固 擂 鞋 银 谰 丑 贯 靠 身 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 电子跃迁: *跃迁; * 跃迁。 n *跃迁 n * 跃迁。 小结 s * s * n E 电子跃迁能级示意图 所需能量大小顺序为: n n 有机化合物的紫外吸收光谱 分子中电子跃迁产生的吸收光谱在紫外可见光区 ,这种分子光谱称为电子光谱

42、或紫外及可见光谱。 湿 眉 泥 汞 定 肪 厄 普 占 渊 这 箍 各 石 徽 杭 枝 淌 脖 其 践 诺 韵 发 讨 磁 歇 披 影 迟 癌 邑 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 小 结 助色团: 能够使吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团。 含有n电子的基团:如NH、NHR、 NR、OH、 OR、SR、X等 生色团团: 含有键键的不饱饱和基团团引入饱饱和碳氢氢化合物中,使饱饱和 碳氢氢化合物的最大吸收波长长移入紫外-可见见范围围内,这类这类 基 团团称为为生色团团。 含有 *和n *跃跃迁的基团团。 如一个或几个不饱饱

43、和键键,C=C,C=O, N=N,N=O等。 恤 僵 东 瞄 痛 巍 丁 冷 娃 龄 卖 抿 逆 契 雏 痰 产 溃 丢 亿 怖 寿 皆 序 蚊 衣 石 调 客 侨 刨 书 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 小 结 K吸收带共轭双键中 * 跃迁所产生的吸收带 E吸收带芳香族化合物的K吸收带 B吸收带精细结构吸收带:常用来辩认芳香族化合物。 R吸收带生色团和助色团中的n* 跃迁所引起的吸 收带。 迷 粘 桥 欺 许 色 辊 披 这 靛 陈 砌 邢 舍 氖 餐 属 措 融 好 懈 骑 模 诵 遮 灭 六 水 祝 开 悟 疵 第

44、九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 小 结 影响紫外吸收光谱的因素 (一)共轭效应的影响 (二)空间位阻的影响 (三)取代基的影响 (四)立体结构和互变结构的影响 (五)溶剂的影响 伪 亮 襄 揪 陵 震 袖 离 犀 王 值 板 耕 凶 拱 腮 挡 晨 锹 檀 罕 肋 梆 焦 荣 架 闯 烙 朵 碉 躁 彻 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 小 结 无机化合物的吸收光谱 (一)电荷迁移跃迁 在光能激发下,某化合物(配合物)中的电荷产生 重新分布而导致电荷可从化合

45、物的一部分迁移至另一部 分而产生吸收光谱。 吸收波长范围通常处于紫外区。 (二)配位场跃迁(d一d和 f 一f 跃迁) 吸收波长范围通常处于可见光区; 俘 粟 扫 甘 烙 赎 下 搪 稍 周 尹 轩 险 恶 阁 惶 朝 茫 典 捎 框 关 跑 碗 瓣 该 阉 来 剁 穴 月 褂 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 紫外可见吸收光谱仪 光源 单色器样品室检测器显示 单光束分光光度计 双光束分光光度计 共 溯 意 个 匀 过 投 慨 心 疑 树 奢 突 移 釉 桑 舍 矫 诈 站 平 燎 干 满 踞 阂 碾 铱 匹 迂 秧 澳 第

46、 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 小 结 定性分析 有机化合物紫外吸收光谱:反映结构中生色团和助色 团的特性,不完全反映分子特性; 具有键电子及共轭双键的化合物,在紫外区有强烈的K 吸收带、其可达104-105 Lmol-1cm1,检测灵敏度很高 。 , 都相同,可能是一个化合物; 同一测定条件下,与标准对照物谱图或标准谱图进行对照比较。 我 殿 任 扣 业 屈 崩 费 堡 绢 吭 疾 友 潭 津 稿 帝 楼 鞭 澳 秘 糟 勘 所 貉 笺 咆 勾 跟 摘 委 骸 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章

47、 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 定量分析定量分析 单组分的定量方法 1吸光系数法 2标准曲线法 3对照法:外标一点法 定量依据:A=CL 小 结 最 讶 盈 履 褒 届 哨 秀 虚 诛 蒲 吩 扛 雪 迢 瓤 槛 萄 胶 搏 兵 苏 喝 琴 抖 骸 肥 廖 思 败 寄 诗 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 定量分析定量分析 多组分的定量方法 A=CL 小 结 俊 勉 蛹 驹 恬 宪 熊 稽 识 瘴 哨 刁 枚 肖 荷 相 鹤 贩 镇 舔 义 焕 熟 师 哎 吱 帘 麻 亿 惯 吕 换 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 第 九 章 紫 外 吸 收 光 谱 2 0 1 2 有机化合物结构辅助解析 (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(

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