中国药典版紫外分光光法讲义三
紫外可见分光光度法基本原理PPT讲稿

E=h=hc/
(Planck常数:h=6.626 × 10 -34 J × S ) 光的波长越短(频率越高),其能量越大。 白光(太阳光):由各种单色光组成的复合光 单色光:单波长的光(由具有相同能量的光子组成) 可见光区:400-750 nm 紫外光区:近紫外区200 - 400 nm
生的吸收光谱在紫外—可见光区,称为紫外—可见光谱或分子的 电子光谱。
讨论:
(4)吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定,反映了分子内部能级分布状况,是物质定性 的依据。 (5)吸收谱带强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关, 也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩 尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能 相同,但εmax不一定相同; (6)吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比, 这是定量分析的依据。
* σ σ* (150~210nm)
H
* n σ* (259nm)
HCI
H
(2)不饱和脂肪烃
• 这类化合物有孤立双键的烯烃(如乙烯)和共轭双键的烯
烃(如丁二烯),它们含有π键电子,吸收能量后产生
π→π*跃迁。乙烯(孤立双键)的
m
a
为171nm(
x
=
15530 L mol1 cm1 );而丁二烯H(2C CH CH CH2 )
列吸收带,称为精细结构吸收带,亦称为B吸收带[从德文 Benzenoid(苯的)得名],这是由于跃迁和苯环的振动的重叠引起的。B 吸收带的精细结构常用来辨认芳香族化合物。 苯环与生色团连结时,有B和K两种吸收带,有时还有R吸收带,其中 R吸收带的波长最长 。
生色团与助色团
生色团(Chromophore): 最有用的紫外—可见光谱是由π→π*和n→π*跃迁产生
紫外可见分光光法课件

(Ultraviolet-visible Spectrophotometry, UV-Vis)
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电磁辐射与光谱分析法
物质与光的作用可看成是光子对能量的授受, 即 hν=E1-E0,该原理广泛应用于光谱解析。 电磁辐射与物质的作用 本质是物质吸收光能后 发生跃迁。 跃迁是指物质吸收光能后自身能量的改变。因 这种改变是量子化的,故称为跃迁。 不同波长的光 ,能量不同,跃迁形式也不同,因 此有不同的光谱分析法。
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四、偏离 Beer定律的因素
A ? K ?C ?l
? 依据Beer定律,A与C关系 应为经过原点的直线
? 偏离Beer定律的主要因素 表现为以下两个方面 ? 化学因素 ? 光学因素
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(一)化学因素
? Beer 定 律 适 用 的 另 一个前提:稀溶液
? 浓度过高会使 C 与 A 关系偏离定律
7
2、吸收光谱 (吸收曲 线) :以波长 λ为横坐标,
吸光度A为纵
坐标作图,得 到的吸收曲线。
λ-A曲线
8
吸收曲线的讨论
(1)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 λmax (2)不同物质的吸收曲线形状和 λmax不同。 (3)吸收曲线作为物质定性分析的依据之一。
I0=Ia+It
Ia
T=It/I0 A ? ? lgT
?lgI0I0ItIt
Lambert 定律, A=k1b
Ir
b
Beer定律,A=k2 c
朗伯-比尔定律: A=kbc A = ε bc
ε :摩尔吸光系数,单位为 L·mol-1·cm-1。
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Lamber-Beer定律的适用条件
第三章紫外可见分光光度法ppt课件

2、影响紫外吸收光谱的主要因素
二苯乙烯顺式反式异构体的紫外吸收光谱
2、影响紫外吸收光谱的主要因素
(2) 跨环效应 跨环效应指非共轭基团之间的相互作用。 如对亚甲基环丁酮在214nm处出现一中等强度的吸收 带,同时284nm处出现R带。 这是由于结构中虽然双键与酮基不产生共轭体系,但 适当的立体排列,使羰基氧的孤电子对与双键的π电子 发生作用,相当于n→π*跃迁的R带向长波移动。
苯的紫外吸收光谱(异辛烷溶剂中)
4、E带——芳香族化合物特征吸收带
由苯环结构中3个乙烯的环 状共轭系统的π →π*跃迁所 引起。 分为E1和E2两个吸收带。 E1 吸 收 带 约 在 184nm , εmax=60000 ,强吸收带。 E2 吸 收 带 在 204nm 以 上 , εmax=8000 ,强吸收带。
2、K带——Konjugation(共轭作用)
由共轭双键中π →π*跃迁引起。 吸收峰出现在200nm以上,吸收强度大(ε>105)。 随着共轭双键的增加,吸收峰红移,吸收强度有所增加。 如丁二烯λmax =217nm为K带。
3、B带——benzenoid(苯)
芳香族(包括杂芳香族) 特征吸收带。 由苯等芳香族化合物的π →π*跃迁所引起的吸收带 之一。 吸 收 峰 出 现 在 230~270nm 之间,中心波长256nm。 在极性溶剂中,B带精细 结构变得不明显或消失。
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1、有机化合物的紫外吸收光谱
(2)不饱和烃及共轭烯烃 含孤立双键或叁键的简单不饱和脂肪化合物,可以产生σ→σ* 和π→π*两种跃迁。 最大吸收波长λmax小于200nm。 具有共轭体系的不饱和化合物,共轭体系越长,跃迁时所需能 量越小,吸收峰红移越显著。 如1,3,5,7,9,11-十二烷基六烯λmax为364nm,εmax为138000。
中国药科大学分析化学— 紫外可见分光光法

7.强带和弱带: εmax>105 → 强带 εmin<103 → 弱带
四、吸收带类型和影响因素
1.R带:由含杂原子的不饱和基团的n →π*跃迁产生 ✓ C=O;C=N;—N=N— • E小,λmax250~400nm,εmax<100 • 溶剂极性↑,λmax↓ → 蓝移(短移)
3.紫外-可见吸收光谱的产生 由于分子吸收紫外-可见光区的电磁辐射,分子中
价电子(或外层电子)的能级跃迁而产生 (吸收能量=两个跃迁能级之差)
二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁类型
➢ 预备知识:
✓ 价电子:σ电子 → 饱和的σ键 π电子 不饱和的π键 n电子
✓ 轨道:电子围绕原子或分子运苯环环形共轭系统的π→ π*跃迁产生 ✓ 芳香族化合物的特征吸收带
• E1 180nm εmax>104 (常观察不到) • E2 200nm εmax=7000 强吸收 • 苯环有发色团取代且与苯环共轭时,E2带与K带合并
一起红移(长移)
图示
图示
图示
续前
➢ 影响吸收带位置的因素:
E分 E电 E振 E转
能级差 E h h c
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,即为分子吸收光谱
续前
2.分子吸收光谱的分类: 分子内运动涉及三种跃迁能级,所需能量大小顺序
E电 E振 E转 E电 1 ~ 20ev 0.06 ~ 1.25m 紫外 可见吸收光谱 E振 0.05 ~ 1ev 25 ~ 1.25m 红外吸收光谱 E转 0.005 ~ 0.05ev 250 ~ 25m 远红外吸收光谱
药典三部(2015版)-通则-0401紫外-可见分光光度法

吸收系数()的规定值
吸收系数()
的许可范
围
(2)吸收系数法按各品种项下的方法配制供试品溶液,在规定的波长处测定其吸光度,再以该品种在规定条件下的吸收系数计算含量。
用本法测定时,吸收系数通常应大于100,并注意仪器的校正和检定。
(3)计算分光光度法计算分光光度法有多种,使用时应按各品种项下规定的方法进行。
当吸光度处在吸收曲线的陡然上升或下降的部位测定时,波长的微小变化可能对测定结果造成显著影响,故对照品和供试品的测试条件应尽可能一致。
计算分光光度法一般不宜用作含量测定。
(4)比色法供试品本身在紫外-可见光区没有强吸收,或在紫外光区虽有吸收但为了避免干扰或提高灵敏度,可加入适当的显色剂,使反应产物的最大吸收移至可见光区,这种测定方法称为比色法。
用比色法测定时,由于显色时影响显色深浅的因素较多,应取供试品与对照品或标准品同时操作。
除另有规定外,比色法所用的空白系指用同体积的溶剂代替对照品或供试品溶液,然后依次加入等量的相应试剂,并用同样方法处理。
在规定的波长处测定对照品和供试品溶液的吸光度后,按上述(1)法计算供试品浓度。
当吸光度和浓度关系不呈良好线性时,应取数份梯度量的对照品溶液,用溶剂补充至同一体积,显色后测定各份溶液的吸光度,然后以吸光度与相应的浓度绘制标准曲线,再根据供试品的吸光度在标准曲线上查得其相应的浓度,并求出其含量。
药学基础知识紫外-可见分光光度法

药学基础知识紫外-可见分光光度法一、概述波长范围:紫外区200-400nm可见光区400-760nm能级跃迁类型:分子外层电子的能级跃迁用途:定性、定量和结构分析特点:灵敏度较高,检测限为10-4-10-6g/ml相对误差一般为2-5%适用样品?二、紫外-可见吸收光谱几种有机化合物的紫外-可见吸收光谱图。
1、吸收光谱的形成分子内部三种运动形式和相应的能级电子能级——分子轨道能级分子轨道能级示意图◆不同分子轨道对应不同的能量,轨道的能级由低到高为s<p<n<p*<s*。
◆通常外层电子均处于分子轨道的基态,即成键轨道或非键轨道上。
电子跃迁类型吸收光谱的形成过程:运动的分子外层电子--------吸收外来辐射-------产生电子能级跃迁-------紫外-可见吸收光谱吸收光谱中吸收带位置和强度电子跃迁 → 紫外-可见吸收光谱◆吸收带的位置(最大吸收波长)是由电子跃迁能级间的能量差所决定,反映了分子内部能级分布状况,是物质定性的依据。
◆吸收谱带的强度(吸光系数)与跃迁几率有关,也是由物质的结构决定,也可作为定性的依据。
三、透光率和吸光度透光率的负对数称为吸光度A(absorbance)四、Lambert - Beer 定律吸光度愈大,溶液对光的吸收愈多溶液对光的吸收除与溶液本性有关外,还与入射光波长、溶液浓度、液层厚度及温度等因素有关。
式中A为吸光度,T为透光率,E为吸收系数,C为被测物质溶液的浓度,L为液层厚度。
1760年,Lambert从实验中找到了A与液层厚度的关系式:bA=k1为与被测物性质、入射光波长、溶剂、溶液浓度和温度有关的常数k1当入射光波长、溶剂和吸光物质种类、浓度和溶液的温度都一定时,该溶液的吸光度只与液层厚度成正比1852年,Beer从实验中找到了A与溶液浓度的关系式:cA=k2为与被测物性质、入射光波长、溶剂、液层厚度和温度有关的常数k2当入射光波长、溶剂和吸光物质种类、液层厚度和溶液的温度都一定时,该溶液的吸光度只与溶液浓度成正比合并这两个式子,得到Lambert - Beer LowA=εlc吸光度=吸光系数×介质厚度×浓度吸收系数:吸收系数E是物质的物理常数,随浓度C单位的不同,吸收系数E有不同的意义和表示方法。
紫外可见分光光度法 认识紫外可见分光 分析化学课件

红外光谱、拉曼散射光谱
微波谱、电子自旋共振波谱 核磁共振光谱
光谱分析基本概念
电磁辐射与物质间的相互作用
吸收
散射(瑞利散射)
折射和反射
发射 拉曼散射 干涉和衍射
光谱分析特点
A 操作简便,分析速度快。 B 不需纯标准样品即可进行定性分析。 C 择性好,可同时测定多种元素或化合物。 D 灵敏度高,可进行痕量分析。 E 局限性。
将电磁辐射按波长的长短顺序排列起来称为电磁波谱 。
紫外光谱区 可见光谱区 紫外可见光谱区 红外光谱区
200~400nm 400~760nm 200~760nm 0.76 ~ 1000μm
光谱分析基本概念
光谱分析基本概念
电磁波谱区域 γ射线 X射线
远紫外区 近紫外区 可见光区 近红外区 中红外区 远红外区
光谱分析仪器起源
光谱起源于 17世纪,1666年 物理学家牛顿第 一次进行了光的 色散实验。
1814年德国光学仪器专家夫琅和费 研究太阳光谱中的黑斑的相对位置时。把 那些主要黑线绘出光谱图。
1859年基尔霍夫和本生研究制造世 界上第一台光谱仪器,从而奠定了一种 新的化学分析方法—光谱分析法的基础, 他们被公认为光谱分析法的创始人。
微波区 射频区(无线电波)
波长范围 5~140pm 10–3~10 nm 10~200 nm 200~400 nm 400~760 nm 0.76~2.5 μm 2.5~25 μm 25~1000 μm
0.1~ 1~
跃迁类型 核能级
内层电子能级 价电子或成键电子 价电子或成键电子价电子
或成键电子 分子振动能级 分子振动能级 分子转动能级 电子自旋及核自旋 电子自旋及核自旋
光子能量/eV 2.5×106~8.3×103 1.2×106~1.2×102
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• 第三节 应用
• 上面简单讲了紫外分光光度法的工作原理,下面 系统讲一下紫外分光光度法的应用,主要讲一下 它在药品检验中各种用途。
• 某些物质的吸收光谱上可出现几个吸收峰,不同 的物质有不同的吸收峰。同一物质的吸收光谱有 相同的λmax,λmin ,λsh ;而且同一物质相同溶 度的吸收曲线应相互重合。这句话揭示了紫外分 光光度法的应用依据。
紫外-可见分光光度法
原理、应用及有关注意事项 第一节 概述
紫外-可见分光光度(UV-VIS)法 是一种常用的检验方法,它是通过被 测物质在紫外光区的特定波长或一定 波长范围内的吸光度,对该物质进行
定性和定量分析的方法。
• 紫外光谱是物质在200~400 nm的近紫外 光区和400~850 nm的可见光区的吸收光 谱。通常使用的紫外-可见分光光度计的 工作波长范围为190~900nm,本法在药品 检验中主要用于药品的鉴别、检查和含量 测定。适用于微量和痕量组分的分析,测 定灵敏度可达到10-4~10-7g/ml或更低范围。
• 采用紫外光谱进行定性鉴别有一定的局限性,由于化合物 紫外吸收峰较少,而且峰形都很宽,不象红外光谱是许多 指纹峰,在成千上万种有机化合物中,不同的化合物可有 相其紫外光谱应完全相同; 但是紫外光谱相同不一定化合物就相同,可能仅是存在某 些相同的发色团或基团,为进一步确证,可换一种溶剂或 采用不同酸碱性的溶剂,再分别把对照品和样品配成溶液 测定光谱作比较。
中国药典版紫外分光光度法讲义三
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法, 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
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• 第一:药品的定性鉴别 • 定性鉴别具体又分三个方法 • 比较光谱一致性 • 吸收光谱中,λmax、λmin、肩峰以及整个吸收光
谱的形状决定于物质的性质,其特征随物质的结 构而异,所以是物质定性的依据。测定某物质的 紫外吸收光谱的曲线,可与已知标准的紫外光谱 图相对照。(对照时须注意测定的条件,如溶剂、 浓度等。溶剂可能会影响整个光谱的形状,比如 多潘立酮片紫外鉴别时用开封的异丙醇所分析的 光谱形状就与天津的试剂不一致。)
• 肩峰或吸收谷处的吸光度测定受波长变动影响也较小,有时也可用谷 值、肩峰值与峰值同时作鉴别依据。(比如甲硝唑片的第三个鉴别就 是分别在277 nm和241 nm的波长处分别测最大吸收和最小吸收。)
• 具有不同吸光基团的化合物可有相同的最大吸收波长,但它们的摩尔 吸光系数常有明显的差别,所以摩尔吸光系数常用于分子结构分析中 吸光基团的鉴别。对于分子中含有相同吸光基团的物质,他们的摩尔 吸光系数常很接近,但可因相对分子质量不同,使百分吸光系数的值 差别较大,可以用百分吸光系数作为鉴别的依据。(比如结构相似的 甲基睾丸酮和丙酸睾丸素在无水乙醇中的最大吸收波长λmax都在 240nm,但在该波长处的E1%1cm数值,前者为540,而后者为460, 因而有较大的鉴别意义)。
紫外-可见分光光度法
原理、应用及有关注意事项 第一节 概述
紫外-可见分光光度(UV-VIS)法 是一种常用的检验方法,它是通过被 测物质在紫外光区的特定波长或一定 波长范围内的吸光度,对该物质进行
定性和定量分析的方法。
• 紫外光谱是物质在200~400 nm的近紫外 光区和400~850 nm的可见光区的吸收光 谱。通常使用的紫外-可见分光光度计的 工作波长范围为190~900nm,本法在药品 检验中主要用于药品的鉴别、检查和含量 测定。适用于微量和痕量组分的分析,测 定灵敏度可达到10-4~10-7g/ml或更低范围。
• 利用物质的吸收光谱进行定量、定性及结 构分析的方法称为吸收光谱分析法。紫外 -可见吸收光谱是一种分子吸收光谱,它 是由于分子中原子的外层电子跃迁而产生 的。
• 因此,紫外吸收主要决定于分子的电子结 构,故紫外光谱有称为电子光谱。在不同 的波长下测定物质对光吸收的程度(吸光 度),以波长为横坐标,以吸光度为纵坐 标,所绘制的曲线称为吸收光谱,测定的 波长范围在紫外-可见区,称紫外-可见 光谱,简称紫外光谱。
• 由上图可以看出吸收光谱的特征: ⑴曲线上“A”处称最大吸收峰,它所对应的波长 称最大吸收波长,以λmax表示。 ⑵曲线上“B”处有一谷,称最小吸收,所对应的 波长,称最小吸收波长,以λmin 表示。 ⑶曲线上在最大吸收峰旁边有一小峰“C”,形状 像肩的部位,称肩峰,以λsh表示。
• ⑷在吸收曲线的波长最短的一端,曲线上“D”处, 吸收相当强,但不成峰形,此处称为末肯定两 种化合物不是同一物质。
• 对比吸收光谱特征数据的一致性
• 最常用于鉴别的光谱特征数据有吸收峰(λmax) 和峰值吸光系数(εmax或E1%1cm),这是因为 峰值吸光系数大,测定灵敏度较高,且吸收峰处 与相邻的波长处吸光系数值的变化较小,测量吸 光度时受波长变动影响较小,可减少误差。不只1 个吸收峰的化合物,可同时用几个峰值做鉴别依 据。(如药检所去年以来检的创可贴,就是在 257nm、262nm、269nm三个波长处测定最大吸 收,规定三个波长处都应有最大吸收,没有最大 吸收就可以判定为假药)。
• 采用紫外光谱进行定性鉴别有一定的局限性,由于化合物 紫外吸收峰较少,而且峰形都很宽,不象红外光谱是许多 指纹峰,在成千上万种有机化合物中,不同的化合物可有 相似的吸收光谱,所以在用紫外吸收光谱进行化合物定性 鉴定时,应注意:化合物相同,其紫外光谱应完全相同; 但是紫外光谱相同不一定化合物就相同,可能仅是存在某 些相同的发色团或基团,为进一步确证,可换一种溶剂或 采用不同酸碱性的溶剂,再分别把对照品和样品配成溶液 测定光谱作比较。
• 第三节 应用
• 上面简单讲了紫外分光光度法的工作原理,下面 系统讲一下紫外分光光度法的应用,主要讲一下 它在药品检验中各种用途。
• 某些物质的吸收光谱上可出现几个吸收峰,不同 的物质有不同的吸收峰。同一物质的吸收光谱有 相同的λmax,λmin ,λsh ;而且同一物质相同溶 度的吸收曲线应相互重合。这句话揭示了紫外分 光光度法的应用依据。
• 二、Beer-lambere定律,它是描述物质对 单色光吸收强弱与吸光物质的厚度和浓度 间关系的定律。
• 数学表达式为A=ELC A为吸光度,吸光 度与浓度或厚度之间是正比关系,其中E是 比例常数,称为吸光系数。
• 正是由于Beer-lambere定律的发现,吸光 度才与物质的浓度联系起来,紫外分光光 度法才应用于物质的测定。
• (摩尔吸光系数的意义是在一定的波长下,溶液浓度为1mol/L厚度为 1cm时的吸光度。百分吸光系数,又称比吸光系数,只在一定波长下, 溶液浓度为1%(W/V)厚度为1cm时的吸光度。)
• 对比吸光度比值的一致性
• 有时物质的吸收峰较多,可规定在几个吸收峰处 吸光度或吸光系数的比值作为鉴别标准。(比如 维生素B12注射液的鉴别,规定应在361nm与 550nm的波长处有最大吸收;361nm波长处的吸 光度与550nm波长处的吸光度的比值应为3.15~ 3.45)。
第二节 原理
• 紫外分光光度法之所以能成为一种分析方 法,主要依据两点:
• 一、就是我们常说的吸收度,2005年版药 典已将它改为吸光度,这样说可能更准确 些。就是物质对光的吸收程度。我们首先 说一下电磁波,所有电磁波在性质上都完 全相同的,他们之间的区别仅在于波长或 频率的不同。
• 按照波长排列从短到长依次为r射线、x射线、 紫外线、可见光、红外线、微波、无线电 波等。电磁辐射源与物质作用时,会与物 质间产生能量交换。按物质和辐射能的转 换方向,光谱法可分为吸收光谱法和发射 光谱法两大类。电磁辐射源照射试样时, 其原子或分子选择吸收某些具有适宜能量 的光子,使相应波长位置出现吸收线或吸 收带,所构成的光谱为吸收光谱。