紫外可见光谱生色团吸收光谱对照
紫外可见吸收光谱--
③ 吸光系数ε 的物理意义及计算 ε 在数值上等于1mol/L的吸光物质在1cm光程中的吸光度， ε = A/CL，与入射光波长、溶液的性质及温度有关 （1） ε——吸光物质在特定波长和溶剂中的一个特征常数 ，
50000
7400 200
O
K-E合并带
245
13000
C CH 3
B带
278
1110
R带
319
50
小结： R带 n→π* 弱吸收 K带 π→π*强吸收 B带 π→π*中吸收 E带 π→π*强吸收
共轭 苯环
3. 有机化合物的紫外可见光谱
• 饱和烃及其衍生物：
——饱和烃只有电子，产生σ→σ*跃迁，所需能 量高 ，不产生紫外可见吸收，在远紫外区
频率 ν=c/λ c-光速=3×1010cm/s
频率单位：次/s，s-1
波数 =1/λ （每cm长度里振动的周波数）
波数单位：次/cm、cm-1
微粒理论（光子的量子化理论）：电磁波的 能量E
可用下式表示：
E=hν=hc/λ
h-普朗克常数=6.625×10-34J·s
——饱和烃衍生物，可产生n→σ*跃迁，能量低 于σ→σ*跃迁
• 不饱和烃及其共轭烯烃
—— 孤立双键的化合物
双键和含杂原子的双
键化合物产生π→π* 、 n→π*、 n→σ*
第五章 紫外-可见吸收光谱法
2.助色团 助色团
助色团是指带有非键电子对的基团，（如-OH、 -OR、 助色团是指带有非键电子对的基团 NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等），它们本身不能吸收大于 它们本身不能吸收大于 200nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使生色团的吸 的光，但是当它们与生色团相连时， 的光 收峰向长波方向移动，并且增加其吸光度。 收峰向长波方向移动，并且增加其吸光度。
若用一连续辐射的电磁波照射分子， 若用一连续辐射的电磁波照射分子，将照射前后 光强度的变化转变为电信号，并记录下来，然后以波 光强度的变化转变为电信号，并记录下来，然后以波 长为横坐标，以电信号（ 长为横坐标，以电信号（吸光度 A）为纵坐标，就可 ）为纵坐标， 以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图——分子 分子 以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图 吸收光谱图。 吸收光谱图。 不同物质结构不同——其分子能级的能量各异， 因此不同物质将选择性地吸收不同波长的外来辐射， 这是 UV-Vis定性分析的基础。 定性分析的基础。 定性分析的基础
π -π*和n-π*两种跃迁的能量小，相 两种跃迁的能量小， π 和 π 两种跃迁的能量小
应波长出现在近紫外区甚至可见光区， 应波长出现在近紫外区甚至可见光区， 且对光的吸收强烈，是我们研究的重点。 且对光的吸收强烈，是我们研究的重点。
（二）常用术语
1. 生色团
从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子 生色团，是指分子中可以吸收光子 生色团 而产生电子跃迁的原子基团。 而产生电子跃迁的原子基团。 但是，人们通常将能吸收紫外、可见光的产生π→π*， 产生π→π ， 产生π→π n→π 跃迁 →π*跃迁 →π 跃迁原子团或结构系统定义为生色团。
分子吸收光谱类型
振动能级与 转动能级跃迁 红外光谱 (λ: 0.75-1000 µm) 紫外、可见吸收光谱 紫外、 (λ: 200-750 nm)
紫外光谱
溶剂 CH3OH
C2H5OH (CH3)2CH(CH2)2OH CH3COCH3 C6H5OCH2CH3
λmax(nm) 515
550 608 677 785
溶液颜色 红色
紫色 蓝色 绿色 黄色
18
5.4.1 饱和烃及其取代衍生物
饱和烃类分子中只含有键，因此只能产生*跃迁， 即电子从成键轨道（ ）跃迁到反键轨道（ *）。饱和烃 的最大吸收峰一般小于150nm，已超出紫外-可见光谱的范围。 饱和烃的取代衍生物如卤代烃，其卤素原子上存在n电子， 可产生n* 跃迁。 n* 的能量低于*。 CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 跃迁分别出现在173、204 和258nm处。这些数据说明氯、溴和碘原子引入甲烷后，其相 应的吸收波长发生了红移，显示了助色团的助色作用。 直接用烷烃和卤代烃的紫外吸收光谱分析这些化合物的实 用价值不大。但是它们是测定紫外-可见吸收光谱的良好溶剂。
跃迁类型
* * n* n*
n*， n*
n*， n* n* n*
2、助色团 有些含有杂原子的基团，如NH2、NR2、OR、SR、X、 SO3H、CO2H等，它们本身在近紫外区无吸收，但连接到 生色团上时，会使生色团的λmax向长波方向移动(红移)， 同时吸收强度增大。对应于n →π* 跃迁。
16
表5-5 溶剂对异亚丙基丙酮紫外光谱的影响
2、溶剂氢键的影响 当生色团为质子受体时吸收峰蓝移，生色团为质子给 体时吸收峰红移。
17
+ N
N
O_
O
N-(4-羟基-3,5-二苯基-苯基)-2,4,6-三苯基-吡啶内铵盐
该 化 合 物 为 质 子 受 体
表5-6 溶剂对N-(4-羟基-3,5-二苯基-苯基)-2,4,6-三苯基-吡啶内铵盐吸收峰位臵的影响
第五章 紫外可见吸收光谱法
Mn+____Lb-
M(n-1)+____L(b-1)-
电子接受体
电子给予体
Cl- ____(H2O)n Fe3+____OH[Fe3+____SCN-]2+
hv hv hv
Cl ____(H2O)n Fe2+____OH [Fe2+____SCN]2+
吸收谱带较宽、吸收强度大、max≥104，是强吸收带。
不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似max不 变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和max则 不同。
5-2 有机化合物的紫外-可见吸收光谱
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光谱。 与紫外-可见吸收光谱相关的价电子有： ①形成单键的电子；
n
反键轨道
n
n非键轨道
成键轨道 成键轨道
可能的跃迁类型：*；n*；*；n*。
1. 饱和有机化合物
（1）
*
一般发生在远紫外线区，饱和烃类C-C键 甲烷：max=122 nm 乙烷： max=135 nm 因此该类化合物的紫外-可见吸收光谱应用价值很小。 常用作溶剂。
A
1
4 2 3 λ
350 400 nm
(3) 可见光区: 400~800nm
250
300
远紫外区（真空紫外区）的光谱能被大气吸收，不易利 用，所以紫外-可见光谱研究的谱线范围为200~800nm。
电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁，带状光谱。
A
最大吸收峰 末端吸收 肩峰
max
紫外-可见分光 光度法的定量关系 为A= bc，如何提 高方法的灵敏度？
紫外-可见吸收光谱
（5）εmax越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定 该物质的灵敏度越高。ε>105：超高灵敏；
ε=(6～10）×104 ：高灵敏； ε<2×104 ：不灵敏。 （6）ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该 溶液在某一波长下的吸光度。
2.紫外光谱表示法
横坐标: 波长λ, 单位是 nm
二、分光光度计的类型
types of spectrometer 1.单光束
简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度， 一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高 的稳定性。灵敏度高。
2.双光束
自动记录，快速全波段 扫描。可消除光源不稳定、 检测器灵敏度变化等因素的 影响，特别适合于结构分析。 仪器复杂，价格较高。
仪器
紫外-可见分光光度计
基本原理
一、基本组成
general process
光源
单色器
样品室
检测器
显示
1. 光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具 有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。
可见光区：钨灯作 为光源，其辐射波长范 围在320～2500 nm。
紫外区：氢、氘灯。 发射185～400 nm的连 续光谱。
由共轭体系的π→π* 跃迁产生的强吸收带, 一般
εmax>104
2). R 吸收带(源于德文 radikalartig, 基团)
由共轭体系的n→π* 跃迁产生的吸收带,因非键轨道与 π*轨道正交, 其强度弱。
εmax<100
3). B 吸收带(源于德文 benzenoid, 苯系)
芳香族化合物的特征吸收谱带, 起因于π→π* 跃迁与苯 环 振 动 的 重 叠 , 其 强 度 很 弱 ,εmax 约 为 200, λmax 出 现 在
紫外吸收光谱法及分子荧光光谱
2 n→σ＊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。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max（nm） 167 184 173 258 215
max 1480 150 200 365 600
K带红移：165250nm R 带红移: 290310nm
165nm p
R CO
Y
p
RK
R
n
p
p
p
p
np
n
p
p
cc
cO
cO
有机物吸收光谱与电子跃迁
（4）芳香烃及其杂环化合物 苯：
E1带180184nm； =47000 E2带200204 nm =7000
苯环上三个共扼双键的p→p* 跃迁特征吸收带；
H c
c
H
max=162nm
助色基团取代 p → p * （K带) 发生红移。
H
H
取 代 基 -S R -N R 2 -O R -C l C H 3 红 移 距 离 4 5 (n m ) 4 0 (n m ) 3 0 (n m ) 5 (n m ) 5 (n m )
有机物吸收光谱与电子跃迁
（2）共轭烯烃中的 p → p*
生色团与助色团
生色团： 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-CN等。 助色团：
紫外-可见吸收光谱法
助色团： （Auxochromous group） 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 —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。
(四) *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，最大吸收波长 λ在200nm左右，摩尔吸光系数εmax一般 在104L· －1· －1以上，属于强吸收。 mol cm 不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均可发 生该类跃迁。
相关术语
生色团：（Chromogenesis group） 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、腈基等。
当入射光波长一定时，待测溶液的吸光度 A与其浓度和比例系数，与溶液性质、温度和入射波长有关。 当浓度以 g/L 表示时，称 k 为吸光系数，以 a 表示，即
A abc
当浓度以mol/L表示时，称 k 为摩尔吸光系数，以 表示， 即
A bc
比 a 更常用。 越大，表示方法的灵敏度越高。 与波长有关，因 此， 常以表示。
摩尔吸光系数ε 的讨论 • 吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数； • 不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温 度和波长等条件一定时，ε仅与吸收物质本身 的性质有关； 可作为定性鉴定的参数； 同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。 在最大吸收波长λmax处的摩尔吸光系数，常以 εmax表示。εmax表明了该吸收物质最大限度的 吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能达 到的最大灵敏度。
第七章紫外可见光谱
a =ε/M （M为摩尔质量） 透光度T : 描述入射光透过溶液的程度:
T = I t / I0 吸光度A与透光度T的关系:
A ＝ －lg T
18:58:33
朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。 应用于各种光度法的吸收测量；
（3）可作为定性鉴定的参数；
（4）同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大吸收波长 λmax处的摩尔吸光系数，常以εmax表示。εmax表明了该吸收物质最大
限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。
5）εmax越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定该物质的灵敏 度越高。ε>105：超高灵敏；ε=(6～10）×104 ：高灵敏；ε<2×104
：不灵敏。
（6）ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波
长下的吸光度。
18:58:33
第二节 紫外—可见分光光度计
Ultraviolet-visibale spectrometer
18:58:33
仪器
紫外-可见分光光度计
18:58:33
仪器
可见分光光度计
18:58:33
λ max 185, 190, Εmax 10000, 10000,
228, 10000
CH2=CHSCH 3
228 8000
18:58:33
3.含杂原子的不饱和化合物
具有n-π*跃迁，通常在200 nm以上，但是强度较小。 羰基化合物（醛、酮、羧酸、酯、酰卤、酰胺等），前两种 最大吸收波长在270~300 nm之间，后四种受取代基影响发生 蓝移（表6-4 p2620。 硫羰基化合物（C=S)，最大吸收波长在~300 nm左右。 其他化合物（C=N, N=N, N=O, C=N等），一般可以看到n-π* 跃迁，偶氮化合物在360 nm, 硝基化合物在275 nm左右，但是 通常很弱。。
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紫外可见光谱生色团吸收光谱对照
1. 引言
1.1 紫外可见光谱简介
紫外可见光谱是一种常用的分析技术，用于研究物质在紫外和可见光波段的吸收和发射行为。
紫外可见光谱是通过测量样品在不同波长的光束中吸收或透射的程度来得到结果的。
根据样品吸收或透射的光谱图形，可以推断出样品的结构和性质，从而实现对样品的定性和定量分析。
紫外可见光谱广泛应用于化学、生物、环境等领域的研究和分析中。
紫外可见光谱是一种非破坏性的分析方法，操作简便、快速，可以实现对大多数样品的分析。
通过紫外可见光谱，可以实现对物质结构和性质的分析，对于研究物质的性质、合成新化合物、质量控制等方面具有重要意义。
紫外可见光谱的发展使得化学分析和研究变得更加便捷和高效。
1.2 生色团的定义
生色团是指一种具有特定结构的分子或原子团，能够吸收特定波长范围内的电磁辐射，导致物质呈现不同的颜色。
生色团通常是由不饱和结构或含有共轭双键的结构组成，这些结构能够吸收紫外可见光谱范围内的光，产生吸收峰。
生色团的吸收光谱特征是其结构和电子构型的体现，可以通过对其吸收峰的位置、强度和形状进行分析来推
断物质的结构与性质。
生色团的存在使得化合物具有颜色，而其吸收光谱的对照方法则可以通过比对不同化合物的吸收光谱特征，对物质进行区分与鉴定。
生色团的吸收光谱不仅在化学分析中有重要应用，也在材料科学、药物化学等领域具有广泛的意义。
通过对生色团吸收光谱的研究和分析，可以深入了解物质的结构特征和反应机理，为化学研究提供有力的支持。
2. 正文
2.1 紫外可见光谱的原理
紫外可见光谱是一种常用的分析技术，通过测量物质对紫外可见光的吸收情况来研究物质的结构和性质。
紫外可见光谱的原理基于物质分子或原子吸收紫外可见光时发生的电子跃迁。
当物质吸收特定波长的光子能量时，电子会从基态跃迁至激发态，这个过程产生的吸收峰可以在光谱图上观察到。
紫外可见光谱是根据吸收光谱绘制的，吸收光谱是指物质对不同波长光线的吸收程度的记录。
一般来说，吸收光谱呈现为在特定波长处出现的吸收峰，峰的强度和形状可以提供有关物质结构和化学键的信息。
在紫外可见光谱中，紫外光谱一般适用于分析具有双键、芳香环和共轭体系的化合物，而可见光谱适用于具有色吸收的物质。
通过对紫外可见光谱图谱的分析，可以确定物质的吸收峰位置和强度，从而
推断物质的结构和性质。
紫外可见光谱的原理及其分析方法在化学、生物、药学等领域具有广泛的应用。
2.2 生色团在紫外可见光谱中的表现
在紫外可见光谱中，生色团通常表现为吸收带的特征。
生色团的分子结构和共轭体系决定了吸收光谱的位置和强度。
生色团的π电子能够吸收紫外可见光谱中的电磁辐射，从而使物质呈现颜色。
通常情况下，生色团的吸收带会出现在200-800 nm的范围内。
生色团在紫外可见光谱中的表现受到溶剂效应、温度、浓度等因素的影响。
随着生色团的共轭程度增加，吸收光谱的位置也会发生变化，吸收带会向更长波长方向移动。
生色团在紫外可见光谱中的表现可以为化学研究提供重要的信息，帮助研究者了解物质的结构和性质。
通过对生色团在紫外可见光谱中的表现进行分析，可以揭示物质的颜色来源、反应机理以及可能的应用领域。
生色团在紫外可见光谱中的表现对化学领域具有重要意义，为研究者提供了丰富的实验数据和理论基础。
2.3 生色团的吸收光谱特征
生色团的吸收光谱特征是指吸收光谱曲线上的吸收峰位置、强度和形状等特征。
在紫外可见光谱中，生色团的吸收光谱特征具有以下几个方面的特点：
1. 吸收峰位置：生色团的吸收峰位置通常在200-800nm的范围内，不同的生色团对应着不同波长的吸收峰。
吸收峰的位置可以用来确定生色团的结构和类型。
2. 吸收峰强度：吸收峰的强度与生色团的浓度成正比，吸收峰的
强度可以反映生色团的浓度大小。
通过测量吸收峰的强度可以定量分
析生色团的含量。
3. 吸收峰形状：生色团的吸收峰形状可以反映其分子结构的对称
性和共振现象。
对于不同结构的生色团，其吸收峰形状可能会有所不同。
4. 线性范围：生色团的吸收光谱具有一定的线性范围，即在一定
范围内，生色团的浓度与吸收峰的强度呈线性关系。
这一特征使得生
色团的定量分析更加准确和可靠。
生色团的吸收光谱特征是通过对吸收峰位置、强度和形状等特征
的分析，可以帮助我们了解生色团的结构和性质，进而对物质进行分
析和鉴定。
对于化学研究和分析中，生色团的吸收光谱特征是非常重
要的信息之一。
2.4 生色团吸收光谱的对照方法
比较法是指将待测物质的吸收光谱与标准物质的吸收光谱进行比较，通过观察它们之间的相似性或差异性来确定待测物质中的生色团。
在比较法中，选择适当的标准物质非常重要，通常会选取结构相似或
有相同生色团的物质作为标准，以确保比较的准确性。
对照法则是通过对照不同条件下待测物质的吸收光谱来确定生色
团的存在和性质。
通过在不同pH 值、温度、溶剂等条件下测定吸收光谱，可以观察生色团吸收峰的变化，从而揭示生色团的特性。
生色团吸收光谱的对照方法是一种非常有效的手段，可以帮助研究人员准确地确定物质中的生色团结构和性质，为进一步的研究提供重要的参考。
结合紫外可见光谱和生色团吸收光谱的对照方法，可以更全面地了解化合物的颜色及其反应机理，为分析物质的结构和性质提供深入的解释。
2.5 生色团吸收光谱的应用
生色团吸收光谱在化学分析、药物研究、食品安全等领域具有广泛的应用。
在化学分析领域，生色团吸收光谱可以用来确定物质的结构和浓度。
通过测定样品在不同波长下的吸光度，可以推断样品中的生色团种类及含量，进而实现对物质的定性和定量分析。
这在分析无色或微量化合物时尤为重要。
在药物研究中，生色团吸收光谱被广泛应用于药物的质量控制和研究。
药物中的活性成分通常会形成生色团，并且其吸收光谱特征可以用来验证药物的纯度、稳定性和活性，保证药物的安全有效性。
生色团吸收光谱还可以用于食品安全监测。
食品中的某些添加剂或污染物也会形成特定的生色团，通过对其吸收光谱的研究可以实现对食品中有害物质的检测和监测，保障食品的质量和安全。
生色团吸收光谱的应用涵盖了多个领域，为我们认识物质、保障健康提供了重要的技术支持。
通过不断深入研究和应用生色团吸收光
谱，我们可以更好地理解化合物的特性和反应机制，推动科学技术的
发展。
3. 结论
3.1 紫外可见光谱和生色团吸收光谱的对照对物质结构和性
质的分析提供了有效的手段
紫外可见光谱是一种非常常用的分析技术，可以通过物质对紫外
可见光的吸收和反射来获取有关物质结构和性质的信息。
而生色团吸
收光谱则是针对含有特定结构的有机化合物而设计的一种分析手段，
可以通过观察生色团在紫外可见光谱中的表现来判断物质中是否存在
特定的结构。
紫外可见光谱和生色团吸收光谱的对照分析为我们提供了一种有
效的手段，可以帮助我们更加深入地了解物质的结构和性质，为化学
研究和分析提供了重要的支持。
通过不断地探索和应用这种分析方法，我们可以更好地理解和利用化合物的颜色以及探索其背后的反应机理。
这将为化学领域的发展和进步提供重要的参考和支持。
3.2 结合紫外可见光谱与生色团吸收光谱可以更深入地理解
化合物的颜色以及反应机理
结合紫外可见光谱与生色团吸收光谱可以更深入地理解化合物的
颜色以及反应机理。
紫外可见光谱是一种常用的分析方法，通过检测
物质对紫外可见光的吸收情况，可以得到物质的吸收光谱图谱，从而
可以了解物质的结构和性质。
生色团是指对某一波长的光具有明显吸收或发射的性质，通过观察生色团的吸收光谱特征，可以初步判断化合物的结构。
结合紫外可见光谱与生色团吸收光谱，可以更全面地了解化合物的颜色形成机制以及反应过程。
在化学反应中，化合物的颜色变化往往与反应物的吸收光谱有直接关系，通过观察吸收光谱的变化可以推断反应机理。
结合这两种分析方法可以更加深入地理解化合物的颜色变化规律，同时也可以揭示化学反应的机理，为分析实验结果提供可靠依据。
在化学研究和工业生产中，结合紫外可见光谱与生色团吸收光谱的方法应用广泛，对于研究物质的结构和性质具有重要意义。