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1、紫外光谱光谱的基本原理仪器装置实验技术紫外吸收与分子结构关系应用第1页/共64页基本原理电磁波谱光谱的形成（示意图）：分子在入射光的作用下发生了价电子的跃迁，吸收了特定波长的光波形成。郎伯-比耳定理电子跃迁的类型紫外光谱的谱带类型常见的光谱术语影响紫外吸收的因素颜色与波长的关系返回第2页/共64页光谱的形成（示意图）返回第3页/共64页电子跃迁返回第4页/共64页郎伯-比耳定理吸光度A 透射率T 为摩尔吸收系数 l为光在溶液中经过的距离（比色池的厚度）透过光强度I1 入射光强度I0 返回A=log(I0/I1)=log(1/T)=.c.l c,溶液的浓度第5页/共64页郎伯-比耳定理中常用符号
2、和术语返回第6页/共64页电磁波谱第7页/共64页电磁波谱返回练习1第8页/共64页常见的光谱术语生色团：分子中产生紫外吸收带的主要官能团 助色团：本身在紫外区和可见区不显示吸收的原子或基团，当连接一个生色团后，则使生色团的吸收带向红移并使吸收强度增加一般为带有p电子的原子或原子团 红移：向长波移动蓝移：向短波移动增色效应：使吸收带的吸收强度增加的效应 减色效应：使吸收带的吸收强度降低的效应 返回第9页/共64页常见生色团和助色团返回ChromophoreExampleExcitation max,nm SolventC=CEthene _ *17115,000hexaneCC1-Hexyne
3、 _ *18010,000hexaneC=OEthanaln _*_*2901801510,000hexanehexaneN=ONitromethanen _*_*275200175,000ethanolethanolC-X X=Br X=IMethyl bromideMethyl Iodiden _ s*n _ s*205255200360hexanehexane第10页/共64页电子跃迁的类型电子从基态（成键轨道）向激发态(反键轨道)的跃迁。杂原子末成键电子被激发向反键轨道的跃迁有机化合物有三种电子：电子、电子和 n电子第11页/共64页电子能级和跃迁示意图 各种跃迁所所需能量(E)(E)
4、的大小次序为：返回第12页/共64页紫外光谱的谱带类型K带（共轭带）：共轭系统*跃迁产生，特征是吸收强度大，log 4E带：苯环的*跃迁产生，当共轭系统有极性基团取代时，E带相当于K带，吸收强度大，log 4B带：苯环的*跃迁产生，中等强度吸收峰，特征是峰形有精细结构R带：未共用电子的n*跃迁产生，特征是吸收强度弱，log 1返回第13页/共64页影响紫外吸收的因素共轭体系的形成使吸收红移 取代基效应超共轭效应：烷基与共轭体系相连时，可以使波长产生少量红移 空间效应：空间位阻，构型，构象，跨环效应跃迁的类型外部因素：溶剂效应，温度，PH值影响返回第14页/共64页共轭效应返回第15页/共64页
5、溶剂效应极性增大使*红移，n*跃迁蓝移，精细结构消失第16页/共64页 溶剂效应对丙酮紫外吸收的影响 1-己烷 2-95%乙醇 3-水 练习2第17页/共64页溶剂效应使精细结构消失返回第18页/共64页温度的影响温度降低减小了振动和转动对吸收带的影响，呈现电子跃迁的精细结构返回第19页/共64页PH值影响苯酚的紫外光谱 苯胺的紫外光谱 返回第20页/共64页空间位阻 0 10o 90 o 180 omax 466nm 370nm 490nm K带max890060705300640 返回第21页/共64页跨环效应 max 300.5nm 280nmmax 292 150 返回第22页/共64
6、页构型影响max 295.5nm 280nm 29000 10500 返回第23页/共64页构象影响返回第24页/共64页取代基的影响当共轭双键的两端有容易使电子流动的基团(给电子基或吸电子基)时，极化现象显著增加。给电子基：未共用电子对的流动性很大，能够形成p-共轭，降低能量，max红移，max增加。N(C2H5)2-N(CH3)2NH2-OH，-OCH3，-NHCOCH3吸电子基：易吸引电子而使电子容易流动的基团，如：-NO2,-CO等。产生 电子的永久性转移，max红移。电子流动性增加，吸收强度增加。给电子基与吸电子基同时存在：产生分子内电荷转移吸收，max红移，max增加。返回第25页
7、/共64页仪器装置组成主要包括光源、分光系统、吸收池、检测系统和记录系统等五个部分 返回第26页/共64页实验技术分光光度计的校正溶剂的选择推测化合物分子骨架 溶剂对200-400nm的紫外光没有吸收 溶剂与样品不发生化学作用 常用的溶剂有：己烷、环己烷、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚、二氧六环等返回练习3第27页/共64页分光光度计的校正0.01N硫酸中的重铬酸钾，波长及吸光度返回第28页/共64页返回第29页/共64页颜色与波长的关系紫光 400435nm 蓝光 450480nm 青光 480490nm 蓝光绿 490500nm 绿光 500nm560nm 黄光绿 560580nm 黄光
8、580nm595nm 橙光 595605nm 红光 605700nm 第30页/共64页uThe visible spectrum and color第31页/共64页返回第32页/共64页紫外吸收与分子结构关系如果在210-250nm有强吸收，表示有K吸收带，则可能含有两个双键的共轭体系，如共轭二烯或，不饱和酮等。同样在260，300，330nm处有高强度K吸收带，在表示有三个、四个和五个共轭体系存在。如果在260300nm有中强吸收（=2001000），则表示有B带吸收，体系中可能有苯环存在。如果苯环上有共轭的生色基团存在时，则可以大于10000。如果在250300nm有弱吸收带（R吸收带）ba,(2).Acb,(3).Acb 3.计算最大吸收波长：(1).283nm,(2).239nm,(3).273nm (4).225nm (5).246nm (6).249nm (7).299nm (8).无吸收 (9).268nm (10).256nm (11).255nm 4.用UV区别化合物：(1).a.232nm,b.242nm,(2).a.284nm,b.353nm (3).a.237nm,b.249nm (4).a,247nm,b.217nm第63页/共64页感谢您的观看！第64页/共64页