紫外－可見(jiàn)分光光度法主要內(nèi)容：基本概念基本原理Lambert-Beer定律定性定量分析紫外－可見(jiàn)分光光度計(jì)紫外—可見(jiàn)分子吸收光譜與電子躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部三種運(yùn)動(dòng)形式：

（1）電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)（2）原子核在其平衡位置附近的相對(duì)振動(dòng)（3）分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)分子具有三種不同能級(jí)：電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)三種能級(jí)都是量子化的，且各自具有相應(yīng)的能量分子的內(nèi)能：電子能量Ee、振動(dòng)能量Ev

、轉(zhuǎn)動(dòng)能量Er

即E＝Ee+Ev+Er

ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr

有機(jī)化合物的紫外—可見(jiàn)吸收光譜是三種電子躍遷的結(jié)果：σ電子、π電子、n電子。分子軌道理論：成鍵軌道—反鍵軌道。當(dāng)外層電子吸收紫外或可見(jiàn)輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。主要有四種躍遷所需能量ΔΕ大小順序?yàn)椋簄→π＊<π→π＊<n→σ＊<σ→σ＊

sp

*s*RKE,BnpECOHnpsH續(xù)前3．B帶：由π→π*躍遷產(chǎn)生芳香族化合物的主要特征吸收帶λmax=254nm，寬帶，具有精細(xì)結(jié)構(gòu)；εmax=200，弱吸收極性溶劑中，或苯環(huán)連有取代基，其精細(xì)結(jié)構(gòu)消失4．E帶：由苯環(huán)環(huán)形共軛系統(tǒng)的π→π*躍遷產(chǎn)生芳香族化合物的特征吸收帶E1180nmεmax>104（常觀察不到）E2200nmεmax=7000強(qiáng)吸收苯環(huán)有發(fā)色團(tuán)取代且與苯環(huán)共軛時(shí)，E2帶與K帶合并一起紅移（長(zhǎng)移）生色團(tuán)：

最有用的紫外—可見(jiàn)光譜是由π→π＊和n→π＊躍遷產(chǎn)生的。這兩種躍遷均要求有機(jī)物分子中含有不飽和基團(tuán)。這類含有π鍵的不飽和基團(tuán)稱為生色團(tuán)。簡(jiǎn)單的生色團(tuán)由雙鍵或叁鍵體系組成，如－C=C－、－C=O、NO2、—N＝N—、－C≡

C－、C≡

N等。助色團(tuán)：

有一些含有n電子的基團(tuán)(如—OH、—OR、—NH２、—NHR、—X等)，它們本身沒(méi)有生色功能(不能吸收λ>200nm的光)，但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時(shí)，就會(huì)發(fā)生n—π共軛作用，增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力(吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，且吸收強(qiáng)度增加)，這樣的基團(tuán)稱為助色團(tuán)。紅移與藍(lán)移

增色與減色

有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩL(zhǎng)λmax和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化:

λmax向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為紅移，向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移(或紫移)。吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)ε增大或減小的現(xiàn)象分別稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)，如圖所示。練習(xí)下列化合物中，同時(shí)有n-p*，

p-p*，

s－s*躍遷的化合物是__（2003）A1，3－丁二烯B甲醇C苯甲醛D苯乙烯練習(xí)舉例說(shuō)明紫外吸收光譜中主要的吸收帶類型和特點(diǎn)（2000）影響紫外-可見(jiàn)吸收光譜的因素

共軛效應(yīng)的影響(1)p電子共軛體系增大，lmax紅移，emax增大由于共軛效應(yīng)，電子離域到多個(gè)原子之間，導(dǎo)致p

p*能量降低。時(shí)躍遷幾率增大，emax增大。

(2)空間阻礙使共軛體系破壞，lmax藍(lán)移，emax減小

如二苯乙烯取代基越大,分子共平面性越差，因此最大吸收波長(zhǎng)藍(lán)移，摩爾吸光系數(shù)降低。溶劑的影響非極性極性n

np

n<p

n

p

非極性極性n>pn

→

*躍遷：藍(lán)移；；

→*躍遷：紅移；；

max(正己烷)max(氯仿)max(甲醇)max(水)230238237243n329315309305溶劑的影響1：乙醚2：水12250300苯酰丙酮非極性→極性n

→

*躍遷：蘭移；；

→*躍遷：紅移；；極性溶劑使精細(xì)結(jié)構(gòu)消失練習(xí)某化合物λmax（正己烷溶劑）＝329nm，λmax（水）＝305nm，請(qǐng)問(wèn)該吸收躍遷是哪一類躍遷？產(chǎn)生什么吸收帶？并解釋原因。（2001）非極性→極性n

→

*躍遷：藍(lán)移，R帶吸光系數(shù)兩種表示法：1）摩爾吸光系數(shù)ε：

在一定λ下，C=1mol/L，L=1cm時(shí)的吸光度2）百分含量吸光系數(shù)/比吸光系數(shù)：在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm時(shí)的吸光度3）兩者關(guān)系偏離朗伯—比耳定律的原因

標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定未知溶液的濃度時(shí)，發(fā)現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)曲線常發(fā)生彎曲（尤其當(dāng)溶液濃度較高時(shí)），這種現(xiàn)象稱為對(duì)朗伯—比耳定律的偏離。引起這種偏離的因素（兩大類）：（1）光學(xué)因素（物理因素），即儀器的非理想引起的；（2）化學(xué)因素。（1）光學(xué)因素難以獲得真正的純單色光。朗—比耳定律的前提條件之一是入射光為單色光。分光光度計(jì)只能獲得近乎單色的狹窄光帶。復(fù)合光可導(dǎo)致對(duì)朗伯—比耳定律的正或負(fù)偏離。非單色光、雜散光、非平行入射光都會(huì)引起對(duì)朗伯—比耳定律的偏離，最主要的是非單色光作為入射光引起的偏離。為克服非單色光引起的偏離，首先應(yīng)選擇比較好的單色器。此外還應(yīng)將入射波長(zhǎng)選定在待測(cè)物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)且吸收曲線較平坦處。

練習(xí)有a、b兩種吸光物質(zhì)，濃度分別為Ca，Cb，若均符合Beer定律，在某波長(zhǎng)處測(cè)得吸光度為Aa，Ab,若將a,b兩種物質(zhì)的溶液等體積混合，混合溶液仍符合Beer定律，此時(shí)測(cè)得的吸光度為_(kāi)__（1994）AAa＋b=

Aa+

AbB

Aa＋b=(Ea+

Eb)L

Ca-bCAa＋b=(

Aa+

Ab)/2紫外分光光度計(jì)

1．光源：2．單色器：包括狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件棱鏡——對(duì)不同波長(zhǎng)的光折射率不同色散元件分出光波長(zhǎng)不等距光柵——衍射和干涉分出光波長(zhǎng)等距鎢燈或鹵鎢燈——可見(jiàn)光源350~1000nm氫燈或氘燈——紫外光源200~360nm續(xù)前3．吸收池：玻璃——能吸收UV光，僅適用于可見(jiàn)光區(qū)石英——不能吸收紫外光，適用于紫外和可見(jiàn)光區(qū)要求：匹配性（對(duì)光的吸收和反射應(yīng)一致）4．檢測(cè)器：將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置5．記錄裝置：訊號(hào)處理和顯示系統(tǒng)光電池光電管光電倍增管二極管陣列檢測(cè)器定量分析（一）單組分的定量方法1．吸光系數(shù)法2．標(biāo)準(zhǔn)曲線法3．對(duì)照法：外標(biāo)一點(diǎn)法（二）多組分的定量方法1解線性方程組法2等吸收雙波長(zhǎng)消去法3系數(shù)倍率法練習(xí)解：2．精密稱取0.0500g樣品，置于250mL容量瓶中，加入0.02mol/LHCL溶解，稀釋至刻度。準(zhǔn)確吸取2mL，稀釋至100mL。以0.02mol/LHCL為空白,在263nm處用1cm吸收池測(cè)定透光率為41.7%，其摩爾吸光系數(shù)為12000，被測(cè)物分子量為100.0，試計(jì)算263nm處和樣品的百分含量。

練習(xí)某樣品含鐵約0.10％，用鄰二氮菲法測(cè)定。已知最大吸收波長(zhǎng)510nm處摩爾吸收系數(shù)為1.1＊104。若配制100ml溶液，取其1／1