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会计学第一节紫外吸收光谱基本原理principlesofultravioletspectrometry第二节紫外可见分光光度计ultravioletspectrometer第三节各类化合物的紫外吸收光谱第四节紫外吸收光谱的应用applicationofUltravioletspectrometry一、紫外吸收光谱的产生二、有机物紫外吸收光谱与电子跃迁三、影响紫外吸收波长的因素1.概述紫外-可见光谱:是分子吸收紫外-可见光区10-800纳米的电磁波而产生的吸收光谱,简称紫外光谱。故:又称电子吸收光谱(分子价电子的跃迁基态→激发态)。波长范围:10-800nm.(1)远紫外光区(真空紫外区):10-200nm(2)近紫外光区:200-400nm(3)可见光区:400-800nm2.朗伯-比尔定律横坐标:波长或频率纵坐标:吸光度(A)或透过率(T)紫外光谱(图)的特点:吸收谱带少;吸收谱带宽;通常以谱带吸收最强的波长表示谱带位置,称为最大吸收波长(λmax),是分子的特征常数,与分子电子结构相关,可推测化合物中生色团类型和共轭大小;吸收强度以最大吸收波长处的摩尔吸光系数(εmax)表示,也是分子特征常数和鉴定化合物的重要依据。优点:快速,灵敏度高,应用广泛,对全部金属及大部分有机化合物进行测定。缺点:只提供分子中共轭体系和一些基团的结构信息,不能推知分子结构。紫外图谱讨论:③不同物质对光能的吸收程度不同,即ε不同,若跃迁是完全“允许的”,则ε大于104,若是“禁阻的”,则小于几十,故可作为物质定性分析的依据之一。④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λmax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。⑤在λmax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。4.溶剂的选择5.电子跃迁的类型生色团(又叫发色团):最有用的紫外—可见光谱是由π→π*和n→π*跃迁产生的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含有π键的不饱和基团称为生色团。简单的生色团由双键或叁键体系组成,如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基—N=N—、乙炔基、腈基—C㆔N等。助色团:有一些含有n电子的基团(如-OH、-OR、-NH2、-NHR、-X等),它们本身没有生色功能(不能吸收λ>200nm的光),但当它们与生色团相连时,就会发生n—π共轭作用,增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动,且吸收强度增加),这样的基团称为助色团。有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长λmax和吸收强度发生变化:λmax向长波方向移动称为红移,向短波方向移动称为蓝移(或紫移)。吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应,如图所示。吸收带:吸收峰在紫外区域中的位置R带(基团型):主要n→π*,ε<100,λ>270nm;K带(共轭型):π→π*引起,ε>104;一般在210-250nm;B带(苯型):专指苯环π→π*,在230-270nm形成多重峰;E带(乙烯型):产生于π→π*,可看成苯环中π电子相互作用而导致激发态能量裂分的结果。分为E1和E2,E1=184(ε>104);E2=204(ε≈103);/二、有机物紫外吸收光谱与电子跃迁所需能量较大。吸收波长为150~250nm,大部分在远紫外区,近紫外区仍不易观察到。含非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→σ*跃迁。所需能量较小,吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区,εmax一般在104L·mol-1·cm-1以上,属于强吸收。(1)不饱和烃π→π*跃迁乙烯π→π*跃迁的λmax为162nm,εmax为:1×104L·mol-1·cm-1。K带——共轭非封闭体系的p→p*跃迁(HOMOLUMO)max(3)羰基化合物共轭烯烃中的→*(4)芳香烃及其杂环化合物4、n→π*跃迁乙酰苯紫外光谱图三、影响紫外吸收波长的因素2、超共轭效应溶剂对芳香族化合物(B带)的影响顺反异构:5、pH对紫外光谱的影响一、基本组成二、分光光度计的类型仪器光源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。①入射狭缝:光源的光由此进入单色器;②准光装置:透镜或返射镜使入射光成为平行光束;③色散元件:将复合光分解成单色光;棱镜或光栅;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。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,常用的有光电池、光电管或光电倍增管。1.单光束简单,价廉,适于在给定