紫外光谱在有机化学中的应用
光谱分析技术在化学领域中的应用

光谱分析技术在化学领域中的应用光谱学是研究物质光学性质的科学,对于化学领域,光谱分析技术使用了物质与光相互作用的规律,通过对光在不同波长所造成的物质反应进行观测和分析,来揭示物质的结构和性质。
本文将从紫外-可见光谱分析、红外光谱分析和拉曼光谱分析三个方面介绍光谱分析技术在化学领域中的应用。
一、紫外-可见光谱分析紫外-可见光谱分析是化学领域中常用的一种光谱分析技术。
其原理是通过分析物质在紫外-可见光波长范围内对输入光的吸收程度来分析物质的结构和性质。
在生物领域中,紫外光谱可以用于研究DNA、蛋白质和核酸等生物大分子的结构和功能。
在工业领域中,通过紫外-可见光谱分析可以对有机分子的电子结构和化学键进行分析,从而预测有机分子的反应性质和适用范围。
此外,紫外-可见光谱分析还可以用于质量控制、识别药物和食品等领域。
二、红外光谱分析红外光谱分析是通过分析物质在红外辐射下的吸收情况来确定物质的分子结构的光谱分析技术。
物质分子中的每一个原子都有一种特有的振动方式,这种振动会对应一个特定的波长。
在有机化学领域中,红外光谱分析广泛应用于有机物的鉴定和分析。
例如,对于有机物酰胺的特殊吸收波数,可以通过红外光谱分析技术进行鉴别和分析。
此外,红外光谱分析技术还可以用于表面分析领域,例如对材料表面化学反应等进行分析。
三、拉曼光谱分析拉曼光谱分析是通过分析物质受到光照射后的拉曼散射来确定物质的分子结构和性质的光谱分析技术。
拉曼散射是光与物质之间的相互作用,当物质受到光照射后,光与物质中分子振动产生的光散射会与入射光照射的光波长不同。
在物理、化学和生物领域中,拉曼光谱分析技术广泛应用于表征物质的结构和性质。
例如,在生物医学领域中,拉曼光谱分析技术可以用于检测人体中的代谢产物和药物,以及检测人体细胞中的代谢物。
在材料分析领域中,拉曼光谱分析技术可以用于表征材料的结构、形貌和成分,例如对于甲基纤维素纤维的化学结构进行分析等等。
总之,光谱分析技术在化学领域中有着广泛的应用,能够帮助人们更深入了解物质分子结构和性质的特点。
紫外可见吸收光谱法的应用

紫外可见吸收光谱法的应用
紫外可见吸收光谱法是一种利用物质对紫外光和可见光的吸收特性进行分析的光谱技术。
它在化学、生物、医药、环境等领域有着广泛的应用,以下是一些常见的应用:
1. 化学分析:紫外可见吸收光谱法可以用于分析物质的组成和结构。
通过测量物质在特定波长下的吸收光谱,可以确定物质中存在的官能团、化学键等信息,从而推断出物质的结构和组成。
2. 定性分析:紫外可见吸收光谱法可以用于定性分析。
不同的物质在特定波长下的吸收光谱是不同的,因此可以通过比较吸收光谱来鉴定物质的种类。
3. 定量分析:紫外可见吸收光谱法可以用于定量分析。
通过测量物质在特定波长下的吸光度,可以计算出物质的浓度。
这种方法常用于测定溶液中的化学物质浓度、药物含量等。
4. 反应动力学研究:紫外可见吸收光谱法可以用于研究化学反应的动力学。
通过测量反应物和生成物在特定波长下的吸光度随时间的变化,可以确定反应速率常数、反应级数等信息。
5. 环境监测:紫外可见吸收光谱法可以用于环境监测。
例如,可以利用该方法检测水中的有机物、重金属等污染物的含量。
6. 生物分析:紫外可见吸收光谱法可以用于生物分析。
例如,可以利用该方法检测蛋白质、核酸等生物大分子的含量和结构。
紫外可见吸收光谱法是一种简单、快速、灵敏的分析方法,在化
学、生物、医药、环境等领域有着广泛的应用。
紫外光谱的原理和应用实例

紫外光谱的原理和应用实例1. 简介紫外光谱是分析化学中常用的一种分析技术,通过测量样品在紫外光波段的吸收情况,可以获得样品的光吸收谱,从而推断样品的组成、结构以及其他性质。
该技术在药学、环境监测、食品分析等领域发挥着重要作用。
本文将介绍紫外光谱的原理以及应用实例。
2. 原理紫外光谱基于物质对紫外光的吸收特性进行分析。
紫外光谱仪由光源、光栅、样品室、检测器以及数据处理系统等组成。
原理如下:2.1. 光源紫外光谱使用紫外光源产生一定波长范围内的紫外光,以照射样品。
常用的光源有氘灯和氙灯,其输出波长范围分别为160-400 nm和190-900 nm。
2.2. 光栅光栅被用于分散紫外光,使不同波长的光可以被依次分离。
通过改变光栅的倾角,可以选择不同波长范围的光进行检测。
2.3. 样品室样品室是放置样品的地方,样品通过透明的物质进行固定,并且光线穿过样品时会发生吸收。
2.4. 检测器检测器用于测量样品对紫外光的吸收程度。
常用的检测器有光电二极管和光电倍增管。
2.5. 数据处理系统数据处理系统用于将检测到的光信号转换为光吸收谱,并进行数据分析和处理。
3. 应用实例紫外光谱广泛应用于各个领域,下面将介绍几个典型的应用实例:3.1. 药学紫外光谱在药学中被广泛应用于药物质量控制和成分分析。
通过测量药物的光吸收谱,可以确定药物的成分和浓度。
例如,通过测量药物在特定波长下的吸光度,可以计算出药物的浓度,从而判断药物的质量。
3.2. 环境监测紫外光谱在环境监测中用于检测大气中的污染物。
例如,通过测量大气中臭氧的吸收谱,可以了解大气中臭氧的浓度,从而评估空气质量。
3.3. 食品分析紫外光谱在食品分析中用于检测食品中的营养成分、添加剂和污染物。
例如,通过测量食品中的维生素C含量,可以评估食品的营养价值。
另外,紫外光谱还可以用于检测食品中的农药残留和重金属含量。
3.4. 化学研究紫外光谱在化学研究中被广泛应用于分析物质的结构和特性。
紫外光谱波长

紫外光谱波长紫外光谱是指物质在紫外光区域(波长范围为10-400纳米)的光吸收或光发射现象。
紫外光谱是化学和生物学领域中重要的分析工具,它能够提供关于物质结构和性质的有用信息。
下面将详细介绍紫外光谱的波长范围、原理、应用以及相关的实验技术。
紫外光谱的波长范围可以分为近紫外(200-400纳米)和远紫外(10-200纳米)两个区域。
近紫外光谱波长范围通常用来研究有机物的电子共振吸收,而远紫外光谱主要用于无机物和气体的光吸收或发射研究。
在紫外光谱中,当物质受到紫外光的照射时,光子的能量会被物质所吸收,使得物质中的电子跃迁到更高的能级。
这个能级的跃迁过程会对应着特定的波长和强度,从而产生吸收峰。
吸收峰的位置和强度可以提供关于物质的结构和化学性质的信息。
近紫外光谱主要应用于有机化学领域。
有机物中的π电子系统对紫外光的吸收十分敏感,因此近紫外光谱常被用来研究物质的电子结构和键合方式。
例如,通过观察有机化合物在近紫外区域的吸收峰位置和强度,可以确定有机分子中的共轭体系和官能团。
这对于有机化学反应的机理研究和有机合成的设计具有重要意义。
远紫外光谱则主要应用于分析无机物和气体。
研究无机物的远紫外光谱可以揭示物质的电子结构和价态。
例如,在矿石和金属离子的分析中,通过观察远紫外光谱的吸收或发射峰,可以确定金属离子的氧化态和配位情况。
此外,远紫外光谱还可以用于分析大气中的臭氧、二氧化硫等气体的浓度。
实验上,常用的紫外光谱仪器是紫外可见分光光度计。
该仪器通过将紫外光源产生的光束分为不同波长的光线,并使用样品和参比物分别吸收和透射这些光线,从而测量样品的吸收或透射光强,得到光谱图。
为了提高测量结果的准确性,需要使用双光束仪器来进行测量,其中一个通道用于测量样品的吸收,另一个通道用于测量参比物的吸收。
这样可以消除光源的不稳定性和仪器的漂移对测量结果的影响。
此外,还可以通过紫外-可见分光光度计进行光谱扫描,即测量一系列波长的吸光度,并绘制出吸光度谱。
紫外光谱的原理和应用

紫外光谱的原理和应用1. 紫外光谱简介紫外光谱是一种将物质在紫外光区域(200-400 nm)的吸收情况进行分析的方法。
它利用物质对紫外光的吸收特性,通过测量吸收光谱来获取样品中各种化学物质的信息。
紫外光谱的原理是基于分子的电子跃迁。
当物质受到紫外光的照射时,部分分子中的电子会发生跃迁,从基态跃迁到激发态。
在此跃迁的过程中,分子会吸收特定波长的紫外光,形成吸收峰。
通过测量吸收峰的位置和强度,可以确定样品中化学物质的种类和浓度。
2. 紫外光谱的应用紫外光谱在化学、生物、制药等领域中有广泛的应用,以下是几个常见的应用领域:2.1. 分子结构分析紫外光谱可以用于分析有机化合物的分子结构。
由于不同的化学结构会导致分子在紫外光区域对不同波长的光有不同的吸收能力,通过对化合物的紫外光谱进行分析,可以确定分子的结构和官能团的存在。
2.2. 质量浓度测定紫外光谱可以用于测定化学物质的质量浓度。
根据兰伯特-比尔定律,物质溶液中吸光度与溶液中物质浓度成正比。
通过绘制标准曲线,可以根据待测样品的吸光度值,确定物质浓度。
2.3. 药物分析紫外光谱被广泛应用于药物分析领域。
通过测量药物的紫外吸收光谱,可以确定药物的纯度、浓度和化学结构。
药物制备过程中的控制和质量监控,常常依赖于紫外光谱分析。
2.4. 环境监测紫外光谱可用于环境监测,如水质、空气污染等。
例如,紫外光谱可以用于检测水中污染物的浓度,如重金属离子、有机化合物等。
2.5. 食品安全检测紫外光谱在食品安全检测中也发挥重要作用。
通过测量食品中有害物质的紫外吸收光谱,可以检测食品是否受到了污染,保障食品安全。
3. 紫外光谱的测量方法紫外光谱的测量通常使用紫外可见分光光度计进行。
测量过程中,需要先对仪器进行空白校准,然后将样品溶液转移至光度池,通过光度计测量样品在紫外光区域的吸光度。
得到吸光度数据后,可以绘制吸收光谱图,并进行进一步的分析和计算。
4. 紫外光谱的优缺点紫外光谱作为一种分析技术,具有以下优点和缺点:4.1. 优点•非破坏性:紫外光谱分析无需直接接触样品,不会对样品产生任何损伤。
紫外光谱表征

紫外光谱是一种分析化学技术,用于研究分子在紫外光区域的吸收特性。
它可以提供关于分子结构、官能团和化学成分的信息。
以下是紫外光谱表征的一些关键方面:
1. 原理:当紫外光照射到分子上时,分子中的某些电子会从低能量轨道跃迁到高能量轨道。
这种跃迁会导致吸收特定波长的紫外光,从而形成吸收光谱。
2. 波长范围:紫外光谱通常涵盖波长在200 至400 纳米之间的区域。
3. 应用:紫外光谱可用于鉴定和定量分析有机化合物、药物、染料、食品添加剂等。
它可以确定分子中的官能团、共轭体系、芳香族化合物等。
4. 仪器:紫外光谱通常使用紫外-可见分光光度计进行测量。
该仪器将紫外光通过样品,并测量被吸收的光的强度。
5. 数据分析:通过分析吸收光谱的波长、强度和形状,可以获得有关分子结构和化学成分的信息。
常见的分析方法包括峰值波长、吸光度、摩尔吸光系数等。
6. 局限性:紫外光谱对于某些化合物可能不敏感,尤其是那些没有明显的紫外吸收的分子。
此外,它不能提供关于分子立体构型的信息。
总之,紫外光谱是一种常用的分析技术,可用于化合物的鉴定、纯度检查和定量分析。
它在化学、制药、环境监测等领域具有广泛的应用。
化学实验中的紫外光谱技术

化学实验中的紫外光谱技术紫外光谱技术是一种利用紫外光进行物质分析的方法,广泛应用于化学领域的实验中。
它基于物质吸收在紫外光区域的特性,通过测量样品在不同波长下的吸光度,可以提供关于物质结构、含量和反应动力学等方面的信息。
本文将介绍紫外光谱技术在化学实验中的应用,包括测定物质浓度、鉴定物质结构和研究化学动力学等方面。
1. 物质浓度的测定紫外光谱技术常用于测定溶液中的物质浓度。
这是因为许多物质在紫外光区域会吸收特定波长的光,吸光度与物质浓度呈线性关系。
通过构建标准曲线,我们可以通过比较待测溶液的吸光度与标准溶液的吸光度来确定物质的浓度。
这种定量分析方法在生化实验中广泛应用,如测定DNA和蛋白质的浓度。
2. 物质结构的鉴定紫外光谱技术对于物质结构的鉴定也有重要作用。
不同的化学官能团在紫外光区域会吸收特定波长的光,吸收峰的位置和强度能够提供信息,进而用于确定物质的结构。
例如,含有酮官能团的物质在200-300 nm波长范围内显示强烈吸收,而含有羟基的物质则在200-250 nm波长范围内表现吸收峰。
通过对物质的紫外吸收特征进行分析,我们可以推测其结构,有助于化学识别和分析。
3. 化学动力学的研究紫外光谱技术也可用于研究化学反应的动力学过程。
通过监测反应物和产物在紫外光区域的吸收变化,我们可以了解反应的速率和机理。
在这种应用中,我们将以时间为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制紫外吸收光谱随时间变化的曲线,称为动力学吸收光谱。
通过分析动力学吸收光谱上的吸收峰位置和强度的变化,可以揭示反应过程中中间体的形成和消失情况,从而深入理解反应的动力学。
除了上述应用,紫外光谱技术还可用于监测环境中的污染物、评估药物的纯度和稳定性,并在有机合成、生物化学和食品科学等领域中发挥重要作用。
虽然紫外光谱技术有许多优点,如快速、无损伤等,但也有一些局限性。
对于大多数有机物而言,紫外吸收区域仅限于200-400 nm,因此不适用于所有物质的分析。
紫外光谱在化合物结构分析中的应用

紫外光谱在化合物结构分析中的应用
紫外光谱(Ultraviolet Spectroscopy,UV)是一种化合物结构
分析的有效技术,可以通过测量吸收或发射的紫外线来确定物质的化
学组成。
它是根据物质在紫外波段吸收和发射能量的不同,而不同物
质的吸收和发射能量不同。
紫外光谱具有广泛的应用,主要用于分析
有机和无机化合物的结构和组成,以及气体、液体和固体的化学同位
素组成。
紫外光谱技术在有机化学结构鉴定中,可以通过测量每个分子吸
收紫外线的特异性,来确立某一分子的化学结构。
紫外光谱也可以用
来鉴定无机物中的真实结构;此外,紫外光谱法还可以用来帮助归纳
化合物的性质,或诊断某一化合物的结构。
紫外光谱技术也可以用来对气体、液体和固体的化学同位素组成
进行分析。
因为不同同位素的元素吸收的紫外线的能量会略有差异,
所以可以用紫外光谱技术来确定不同元素的同位素组成。
紫外光谱技术在化学结构方面的应用十分广泛,可以用来分析有
机物、无机物和气体、液体和固体物质的化学同位素组成。
它可以快速、准确地鉴定物质的结构和组成,是有机结构分析的重要手段之一。
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紫外光谱在有机化学中的应用1. 一般原理2. 有机分子电子跃迁类型3. 紫外光谱表示法及Lambert- Beer定律4. 有机化合物的UV吸收特征5. 立体结构对UV的影响6. UV的具体应用7. 旋光色散及圆二向色性1.一般原理1.1 光的波粒二相性λν= CC为光的速度( 3⨯1010 cm s-1); ν为光的频率; λ为光的波长, 其单位为cm-1。
根据量子理论,光的能量E与频率ν成正比,和波长λ成反比。
E = hν = h C / λ表1. 各种不同的电磁波谱常用电磁波单位:X-射线 0.5~10 Ă 紫外光谱 100-400 nm,可见光 400-800nm红外光谱 2.5~25 μm, 4000-400 cm -1 核磁共振60~600MHz.例:一个分子在 400 纳米处有吸收, 则该分子所吸收的能量如下: E= hC / λ=400 nms10cm=5.0⨯10-19 J(焦耳).λ=1/∇: E = hC / λ = hC ∇ 所以 ∇ = E / hC 例: 一分子吸收能量等于5.0⨯10-19 焦耳, 则相当∇为下∇= = 2.5⨯104cm -1 10cm根据普通紫外光的波长可算出紫外光能量为609-300KJ/mol(约为145-74Kcal/mol),对应可见光区的能量为300-151 KJ/mol(74-36Kcal/mol)。
由此可见,紫外光能量和化学键能量相仿,所以紫外光有足够的能量使分子进行光化学反应。
2.有机分子电子跃迁类型紫外吸收光谱的产生紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,因此分子中价电子的分布和结合情况决定了这种吸收光谱。
分子通常是处于基态的,当分子吸收一定能量∆E的紫外光后,这些价电子将跃迁到较高的能级(激发态),此时产生的吸收光谱叫紫外吸收光谱。
EE4E3E2E1最高最低E2 - E1 = ∆E 2.1∆E = h C / λ不同结构的分子吸收的能量不同, 因此产生不同的光谱。
E有机分子中电子种类及跃迁类型:2.1 形成单键的σ电子它的跃迁类型为σ→σ*,该跃迁的能量较大,普通紫外光难以使其跃迁。
能量高, <180nm, 不易跳, UV无,出现近紫外区.2.2未成键的n电子N C=O C--O因原子的孤电子对n→π* , n→σ*跃迁,所需能量较小,容易跃迁。
a) 2.2.1 n→σ*, 如醚 R-O-R中,从n→σ*跃迁,其紫外吸收< 180nm (ε 500);醛RCHO中,n→σ*跃迁吸收在180 nm (15000)。
b) 2.2.2 n→π* , 含杂原子双键如C=O,C=S等的吸收,这类吸收有如下特点:a. 吸收波长一般> 280 nm , ε 15-50;b. 吸收波长与溶剂的极性有关, 极性大的溶剂紫外吸收峰向短波位移,因孤对电子和极性基团作用, 羰基基态能降低。
如CH3-CO-CH3中羰基,λ 275 nm (己烷), 264 nm (水), 氢键与强度成正比;c. 给电子基团吸收峰也向短波位移,如:H2C=O λmax304 nmCH3CHO 289 nmCH3COCH3 274 nm同理降低了羰基的基态能。
2.3 形成双键的π电子π→π* , π成键基态能高,跃迁能量较小, 本节是UV讨论的重点。
a. C=C双键,其紫外吸收在~190 nm处;b. 共轭双键,其紫外吸收在~ 215 nm, ε 30000;π* 4π* 3 ∆Eπ2π 1c. 苯环π→π*, 180-255 nm, (局部激发)π→π* 跃迁的特点是ε > 10000,极性溶剂吸收向长波位移, 由于降低π反键, 溶剂化有利, ∆E 小。
如C=C-C=O,通常C=C的π→π* 跃迁吸收在165 nm;C=O的π→π* 跃迁吸收在170 nm;而C=O 的n→π* 跃迁吸收在290 nm (弱)。
共轭后新π系的4个分子轨道ψ分别如下: ψ1, ψ2, ψ*3, ψ*4C=C-C=O 的分子轨道 其中218 nm, ε 18000320 nm, ε 50-100.2.4 电荷转移跃迁C=C-C=X C-C=C-X~215-250 nmCX~215-250 nm电子转移215-250 nm215-250 nmp- 电子转移它是有机化合物吸收光能后产生的电荷转移跃迁,一般 ε 强, 在具体化合物中很难指定跃迁类型。
由上可知,有机化合物价电子可能产生的跃迁主要为σ→ σ*,n → σ*,n → π*,π→ π*。
各种跃迁所需能量是不同的,跃迁能量越大,则吸收的波长越短,其顺序如下:σ→σ* > n→σ* > n→π* > π→π*。
3.紫外光谱表示法物质对电磁辐射的吸收性质常用吸收曲线来描述,即考察物质对不同波长的的单色光吸收的情况。
溶液对单色光的吸收程度遵守Lambert-Beer 定律。
A = K c lA为吸光度(光密度), K为吸光系数, l为吸收池厚度, c为溶液的浓度。
3.1 吸光度的意义吸光度表示光束通过溶液时被吸收的程度,通常以A表示:A = log ( I o / I )式中I o为入射光强度, I为透过光强度。
溶液吸收光的强度越大,透过光的强度就越小,则吸光度A就越大。
当入射光全部被吸收时,I =0,A=∞;当入射光全部不被吸收时,I=Io,则A=0,所以∞≥A ≥ 0。
3.2 透射比的意义透射比也称为透光率,表示透过光占入射光的比例,也是物质吸光程度的一种量度,通常以T表示T = I / I oA = -log T当入射光全部被吸收时,I=0,则T=0;当入射光不被吸收时,I=Io,则T=1,所以1 ≥ T ≥ 0。
3.3 吸光系数的意义及表示方法K = A / c lε表示单位浓度、单位液层厚度的吸光度,它是与吸光物质性质及入射光波长有关的常数,是吸光物质的重要特征值。
K的表示方法依赖于溶液浓度的表示方法,当吸收池厚度用cm为单位时,系数K的名称、数值及单位均随溶液浓度单位而变化。
通常有下列三种表示方法:a.浓度以mol ∙L-1为单位时,K称为摩尔吸收系数,以ε表示,单位为: L ∙ mol-1∙ cm-1。
b.浓度以g ∙ L-1为单位时,K称为质量吸收系数,以a 表示,单位为L ∙ g-1∙ cm-1。
a和ε的关系是:ε = a ⨯ Mc. 对于相对分子质量未知的物质,常采用质量百分比浓度,相应的系数称为百分吸收系数,以A1cm表示。
A1cm与ε和a的关系是:A1cm=a /10 = ε / 10M在上述三种K值的表示方法中,以摩尔吸收系数ε用得最普遍。
根据ε值的大小可区分吸收峰的强弱:ε> 5000为强吸收,ε= 200-5000 为中等吸收,ε< 200为弱吸收。
最大ε的化合物是t-Bu-(C≡C)10-Bu-t, ε为850000,其logε =5. 929。
例1: 化合物λmax =235 nm, c = 2.0 ⨯ 10-4 mol ∙ L-1, l = 1 cm, 入射光20% 透过, 求该化合物的ε ?解: 根据Lambert-Beer定律:A = log ( I o / I) = ε c lLog (I / I o) = - ε c l = log 0.2 = - 0.7ε = 0.7 / (2.0 ⨯10 –4 × 1) = 3. 5 ⨯10 3例2: 苯胺λmax 280 nm, ε = 1430, T % = 30 , 求100 mL中需多少克样品?解: 根据Lambert-Beer定律:log I / Io = - ε c l = log 0. 3 = -0. 52 = (1430⨯c⨯1)c = 3. 6⨯10-4 mol L-1= 0. 03348 mg mL-1题1: α,β-不饱和环己酮(Mw = 96 ), ε = 10000, A = 0. 3, l = 1 cm, λ225 nm, 求C(mg/mL)?max题2: 某化合物的分子量为240, A = 0 .50, 取该化合物1.2 mg 溶解在5 mL溶剂中,再取1mL 稀释至10 mL, 求该化合物的ε ?溶剂对紫外吸收光谱的影响:化合物溶液的紫外光谱吸收位置和强度受溶剂的影响很大,故在测定紫外光谱时一定要选择合适的溶剂并要注明所使用的溶剂。
测定溶剂的选择:首先溶剂能够溶解样品,其次溶剂本身无吸收(光谱纯)。
常用溶剂有:a. EtOH, MeOH (溶剂本身吸收< 200 nm)b. 己烷,石油醚(< 200 nm)c.H2O, 稀酸, 稀碱d.CHCl3( < 280 nm)样品的浓度:以溶液吸光度A 在0. 3- 0.8 之间为宜;一次性配制样品溶液,免稀释。
溶剂效应:改变溶剂的极性能使吸收峰的最大吸收位置(λmax)发生改变。
通常极性溶剂使π→π*吸收带(R带)向短波长方向移动,而使π→π*吸收带向长波长方向移动。
例如异丙叉丙酮CH3COCH=C(CH3)2的溶剂效应如下所示:小大溶剂极性:态的稳定化作用不同而引起的。
例如在基态时,羰基的碳氧键被极化,氧原子带部分负电荷,当n电子跃迁到π*分子轨道时,氧原子的电子转移到碳原子那里,所以极化情况与基态相反,因此在高能态时分子的极性减小。
所以与极性溶剂的偶极-偶极相互作用强度基态大于激发态。
被极性溶剂稳定而下降的能量也是基态大于激发态。
于是∆E就较大,跃迁能量增加而发生吸收峰蓝移如图所示。
而在多数的π→π*跃迁中,与上述情况相反,激发态的极性要强于基态,极性大的π*轨道与极性溶剂的作用强,能量下降较大,而π轨道极性小,与极性溶剂作用较弱,能量降低较小,使∆E 较小,因此π→ π*的跃迁能变小而发生吸收峰红移,如图所示。
C =OC =OC -C极性低的溶剂 极性高的溶剂 极性低的溶剂 极性高的溶剂n图。
溶剂对跃迁能级的影响溶剂的另一个影响是氢键的形成。
溶剂要是可以与羰基形成氢键,则π→ π*的吸收蓝移。
一个解释是羰基在高能态时与溶剂形成氢键的能力减弱了。
图列出水,乙醇,己烷三种不同溶剂对丙酮的紫外光紫λ max 的影响。
图. 溶剂对丙酮紫外光谱的影响溶剂pH 值的影响:在测定具有酸性或碱性药物的紫外吸收光谱时溶剂的pH 值对光谱的影响很大。
如苯酚在碱性介质中生成苯酚钠,形成共轭键,使共轭体系增加,吸收带红移。
测定溶剂的选择:紫外光谱一般是在溶剂中测定,首先溶剂能够溶解样品,其次所以选择的溶剂应是紫外透明的,即在待测定的波范围内,该溶剂无吸收。
仅含σ键或非共轭π键溶剂都可以使用。
常用溶剂有:a. EtOH, MeOH (溶剂本身吸收< 200 nm)b. 己烷,石油醚(< 200 nm)e.H2O, 稀酸, 稀碱f.CHCl3( < 280 nm)此外需注意溶剂中杂质的影响,一般先测定一次溶剂的紫外光谱,然后才放样品进去测试。