紫外吸收光谱分析法
紫外吸收光谱法
④K带吸收是共轭分子的特征吸收带，是紫外光谱中应用最多的吸 收带
例如：CH2＝CH－CH＝CH2 * λmax＝217nm εmax＝104
CH3－CH＝CH－CHO（巴豆醛）*
λmax＝217.5nm εmax＝1.5×104 －CH＝CH2
λmax＝248nmεmax＝1.4×104
第二章 紫外可见吸收光谱法
紫外吸收光谱法（ultraviolet and Visble Spectroscopy，UV-Vis）
是研究物质在紫外区（10－－400nm）和可见光区（400-750nm） 的分子吸收光谱法。 §2－1分子吸收光谱 一、分子吸收光谱的产生 各种能级差之间的关系： △E电子> △E振动> △E转动
m ax
21， 000 43， 000 — 121， 000 138， 000
1 ,3 ,5 ,7 -辛 四 烯 环 己 烷
1 ,3 ,5 ,7 ,9 -癸 四 烯 1 ,3 ,5 ,7 ,9 ,11 - 十 二 烷基六烯
异辛烷 异辛烷
23
3、醛和酮 醛和酮中均含有羰基（C=O）。 能实现n* 跃迁 （λmax.270-300nm附近，ε＝10－20）； n* 跃迁 （λmax.180nm左右）； *跃迁（λmax.150nm左右） 。
12
表9－1 某些常见发色团的吸收特性
生色团 烯 溶剂 正庚烷 /nm 177
max
13000
跃迁类型
*
炔
羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
正庚烷
乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
178
204 214 186 339，665 280 300，665
10000
紫外吸收光谱法名词解释
紫外吸收光谱法名词解释
紫外吸收光谱法是一种分析化学技术，通过测量样品在紫外光波
长范围内对光的吸收程度来确定其物质成分。
在紫外光谱法中，使用
紫外可见光谱仪或分光光度计测量样品溶液或气体在紫外光波长范围
内的吸收光强。
紫外吸收光谱法的原理是，当紫外光照射到物质样品时，部分光
会被物质吸收，而其余光会通过或反射。
吸收的光的数量与物质的浓
度成正比，因此可以利用吸收光的强度来推断物质的浓度。
通过测量
不同波长下的吸收光强，可以绘制出物质的吸收光谱图，帮助确定物
质的成分。
紫外吸收光谱法广泛应用于许多领域，包括生物化学、药物分析、环境监测和食品安全等。
在生物化学中，紫外吸收光谱法常用于测量
核酸、蛋白质和酶的浓度。
在药物分析中，紫外吸收光谱法可用于药
物纯度和含量的检测。
在环境监测中，可以利用紫外吸收光谱法测量
水中污染物的含量。
在食品安全方面，紫外吸收光谱法可用于检测食
品中的添加剂和农药残留。
总之，紫外吸收光谱法是一种常用的分析技术，可以用于快速、准确地分析物质的成分和浓度。
它具有灵敏度高、无损伤性、操作简便等优点，广泛应用于各个领域的科学研究和工业生产中。
第九章 紫外吸收光谱分析
3.在下列化合物中，哪些适宜作为紫外 光谱测定中的溶剂？ 甲醇、乙醚、苯、碘乙烷、乙醇、 正丁醚、环己烷 4. 下列化合物中哪一个的max最长？ CH4； CH3I； CH2I2
在下列化合物中同时含有*、 n*、 *跃迁的化合物是 三氯甲烷、丙酮、丁二烯、二甲苯
在下列化合物中，那一个化合物能吸 收波长较长的辐射（ ） 苯、二甲苯、对氯代甲苯、萘
1, 3-丁二烯：max=210nm， =20000L· mol-1· cm-1
1, 5己二烯：两个不共轭的双键，1-己烯：一个双键。 1, 5-己二烯与1, 3-丁二烯比较：两者都有两个双键， 摩尔吸光系数相近；区别： 1, 3-丁二烯中两个双键共
轭，吸收波长红移，最大吸收波长＝ 210nm 。因此，
光谱分析方法的分类
classification of spectroscopic analysis 紫外可见法
分子光谱 原子光谱
原子吸收法
红外法
光谱分析法
spectrometry
原子发射法
核磁法
荧光法
光学分析法概要(P201)
依据：物质吸收、发射电磁辐射（电磁波；光） 光学分析法：利用物质与电磁辐射的相互作用来进行 分析的方法。
⑶ * 跃迁（NV跃迁）
吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近 紫外区,max一般在104以上, 强吸收。有机化 合物中含有 电子的化合物均可发生该类跃 迁。如不饱和烃 * 跃迁 （ 乙烯 * 跃 迁的max=165nm, max=104;乙炔*跃迁的 max=173nm 。 乙 醛 * 跃 迁 的 max 为 190nm，max:104。( <200nm ；生色团)
某化合物分子式为，
紫外可见吸收光谱法分析
例： 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡： CrO42- ＋2H＋ = Cr2O72- ＋H2O 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不 相同。故此时溶液pH 对测定有重要影响。
五、有机化合物的紫外吸收光谱
知识回顾： 有机分子化学键的类型 两种或以上的原子或同一种原子由化学键连接； 主要化学键类型：σ键、π键、n键 （1）化学键的形成
处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。
4.2 吸光度的加和性
多组分的体系中，如各组分之间不发生相互作用，此时体系 的总吸光度等于各组分吸光度之和，称之为吸光度的加和性。
A = A1 + A2 + … +An
各组分在同一波长处吸光度等于各自物质在此波长处的吸光度 之和，而此波长并不一定是各组分的最大吸收波长
Optical response: Absorbance, Emission, diffraction,
reflection, refraction, polarization,scattering.
1.电磁波的基本性质
电磁波是一种光量子流，具有波粒二象性： 波动性
c /
频率 波长
光速＝2.9979×108m· s-1 ＝2.9979×1010cm· s-1
粒子性
E h hc /
普朗克常数 h ＝6.6262×10-34J· s
电磁辐射
紫外光区： λ=180～400nm
波长
可见光区：λ=400～800nm
红外光区： λ=800～1000nm
在红外区域，常用波数代替波长，波数与波长的相互 关系为：
1/
σ单位：cm-1，物理意义：1cm 的间距内有多少个光波
紫外可见吸收光谱分析法
03:04:37
芳香族的吸收带
有机物各种电子跃迁吸收光谱的波长分布图
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二、常用术语
A. 发色团
是指分子中产生吸收带的主要官能团；吸收带的λmax＞ 210nm, 属于π→π* 、 n →π* 等跃迁类型。
生色团为不饱和基团：C=C、N=O、C=O、C=S等；生 色团吸收带的位置受相邻取代基或溶剂效应的影响，吸收峰 向长波或短波移动。
最大吸收峰肩峰末端吸收峰谷不同kmno4溶液浓度的分子光谱104强吸收103104中强吸收103弱吸收不同物质选择性地吸收不同波长或能量的外来辐射21紫外可见吸收光谱20概述21紫外可见吸收光谱22lambertbeer定律23紫外可见分光光度计24分析条件的选择25紫外可见分光光度计法的应用本节内容211分子吸收光谱的产生212常见有机化合物的紫外可见吸收光谱213影响紫外可见吸收光谱因素外层电子成键的价电子非成键的价电子键电子键电子成键轨道反键轨道成键轨道反键轨道n电子n轨道例
-OH、-OR、 -NH2、 -NR2、 -SH、 -SR、 -Cl、-Br
D. 蓝移
是指一些基团与某些生色团(C=O)连接后，使生色团的吸 收带向短波移动，这种效应成为蓝移，该基团称为蓝移基团：
-CH3、-CH2CH3、 -O-COCH3
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E. 增色效应 最大吸收带的 εmax 增加时称为增色效应。
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二、紫外、可见吸收光谱
1 、吸收曲线特点 连续的带状光谱
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原子光谱：线状谱
2 、紫外-可见吸收光谱的作用 定性分析：分子的紫外-可见光谱在宏观上呈现带状，
称为带状光谱。吸收带的峰值波长为最大吸收波长，常表 示为λmax，各种化合物由于组成和结构上的不同都有各自特 征的紫外-可见吸收光谱，因此可以从吸收光谱的形状、波 峰的位置及强度、波峰的数目等进行定性分析 。
（整理）紫外吸收光谱法
（整理）紫外吸收光谱法第8章紫外吸收光谱法紫外-可见分⼦吸收光谱法(ultraviolet-visible molecular absorption spectrometry,UV-VIS ），⼜称紫外-可见分光光度法（ultraviolet-visible spectrophotometry ）。
它是研究分⼦吸收190~750nm 波长范围内的吸收光谱。
紫外-可见吸收光谱主要产⽣与分⼦价电⼦在电⼦能级间的跃迁，是研究物质电⼦光谱的分析⽅法。
通过测定分⼦对紫外-可见光的吸收，可以⽤于鉴定和定量测定⼤量的⽆机化合物和有机化合物。
在化学和临床实验室所采⽤的定量分析技术中，紫外-可见分⼦吸收光谱法是应⽤最⼴泛的⽅法之⼀。
§9-1 光吸收定律⼀、朗伯-⽐尔定律分⼦吸收光谱法是基于测定在光程长度为b （cm ）的透明池中，溶液的透射⽐T 或吸光度A 进⾏定量分析。
通常被分析物质的浓度c 与吸光度A 呈线性关系，可⽤下式表⽰：0lg tI A abc I == (9-1）式中各参数的定义如表9-1所⽰。
该式是朗伯-⽐尔定律的数学表达式，它指出：当⼀束单⾊光穿过透明介质时，光强度的降低同⼊射光的强度、吸收介质的厚度以及光路中吸光微粒的数⽬呈正⽐。
由于被分析物质的溶液是放在透明的吸收池中测量，在空⽓/吸收池壁以及吸收池壁/溶液的界⾯间会发⽣反射，因⽽导致⼊射光和透射光的损失。
如当黄光垂直通过空⽓/玻璃或玻璃/空⽓界⾯时，约有8.5%的光因反射⽽被损失。
此外，光束的衰减也来源于⼤分⼦的散射和吸收池的吸收。
故通常不能按表9-1所⽰的定义直接测定透射⽐和吸光度。
为了补偿这些影响，在实际测量中，采⽤在另⼀等同的吸收池中放⼊溶剂与被分析溶液的透射强度进⾏⽐较。
⼆、吸光度的加和性当溶液中含有多种对光产⽣吸收的物质，且各组分间不存在相互作⽤时，则该溶液对波长λ光的总吸收光度A 等于溶液中每⼀成分的吸光度之和，即吸光度具有加和性。
紫外可见吸收光谱分析法
2020/10/25
（3）n →π＊跃迁
由n电子从非键轨道向π*反键轨道的跃迁(R 带)，基团中 既有π电子，也有n电子，可以发生这类跃迁。如:
C=O, N=N, N=O, C=S
-OH、-OR、 -NH2、 -NR2、 -SH、 -SR、 -Cl、-Br
D. 蓝移
是指一些基团与某些生色团(C=O)连接后，使生色团的吸 收带向短波移动，这种效应成为蓝移，该基团称为蓝移基团 ：
-CH3、-CH2CH3、 -O-COCH3
2020/10/25
E. 增色效应
最大吸收带的 εmax 增加时称为增色效应。 F. 减色效应
B. 助色团
是指分子中的一些带有非成键电子对的基团。本身在紫 外-可见光区不产生吸收，但是当它与生色团连接后，使生 色团的吸收带向长波移动，且吸收强度增大。
-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I
2020/10/25
C. 红移
是指一些带有非成键电子对的基团与生色团连接后，使 生色团的吸收带向长波移动，这种效应成为红移，该基团 称为红移基团：
特点: (a). 与组成π键的杂原子有关,杂原子的电负性越强，
λmax 越小; (b). n →π* 跃迁所需能量最小，大部分吸收在
200 ~ 700 nm； (c). n →π* 跃迁的几率比较小，所以摩尔吸光系数比较
小 ，一般~ 102。
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(4) π→π* 跃迁
是π电子从成键π轨道向反键π*轨道的跃迁，含有π电子 基团的不饱和有机化合物，都会发生π→π*跃迁。如含有 碳碳双键、碳碳叁键的化合物。吸收一般在200 nm附近。
紫外光吸收法
紫外吸收光谱法
紫外吸收光谱法]是通过研究物质分子对紫外光的吸收情况进行定性、定量和结构分析的一种常用光谱分析方法。
利用紫外吸收光谱进行定量分析的由来已久，公元60年古希腊已知道利用五味子浸液来估计醋中铁的含量。
这一古老的方法由于最初是运用人的眼睛来进行检测，所以叫比色法。
此法所用仪器为紫外吸收分光光度计或紫外-可见吸收分光光度计。
光源发出的紫外光经光栅或棱镜分光后，分别通过样品溶液及参比溶液，再投射到光电倍增管上，经光电转换并放大后，由绘制的紫外吸收光谱可对物质进行定性分析。
由于紫外线能量较高，故紫外吸收光谱法灵敏度较高；同时，本法对不饱和烯烃、芳烃、多环及杂环化合物具有较好的选择性，故一般用于这些类别化合物的分析及相关污染物的监测。
如，水和废水统一检测分析法中，紫外分光光度法测定矿物油、硝酸盐氮；以可变波长紫外检测器作为检测器的高压液相色谱法测多环芳烃等。
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紫外吸收光谱分析法
⒈有机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型？各有什么特点？在分析上较有实际应用的有哪几种类型？
⒉无机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型？何谓配位场跃迁？请举例加以说明。
⒊采用什么方法可以区别n－π*和π－π*跃迁类型？
⒋何谓朗伯－比耳定律(光吸收定律)?数学表达式及各物理量的意义如何？引起吸收定律偏离的原因是什么?
⒌试比较紫外可见分光光度计与原子吸收分光光度计的结构及各主要部件作用的异同点。
⒍试比较常规的分光光度法与双波长分光光度法及导数分光光度法在原理及特点是有什么差别。
⒎分子能发生n－σ*跃迁，为227nm(ε为900)。
试问：若在酸中测量时，该吸收峰会怎样变化？为什么？
⒏化合物的为305nm，而为307nm。
试问：引起该吸收的是n－π*还是π－π*跃迁？
⒐试比较下列各化合物最大吸收峰的波长大小并说明理由。
(a)(b)
(c)(d)
⒑若在下列情况下进行比色测定，试问：各应选用何种颜色的滤光片？
(1) 蓝色的Cu(Ⅱ)－NH3配离子；
(2) 红色的Fe(Ⅲ)－CNS－配离子；
(3) Ti(Ⅴ)溶液中加入H2O2形成黄色的配离子。
⒒排列下列化合物的及的顺序：乙烯、1,3,5－己三烯、1,3－丁二烯。
基化氧(4－甲基戊烯酮，也称异丙又丙酮)有两种异构体，其结构为：(A)CH2=C(CH3)－CH2－CO(CH3),(B)CH3－C(CH3)=CH－CO(CH3)。
它们的紫外吸收光谱一个为235nm(ε为12000)，另一个在220nm以后无强吸收。
判别各光谱属于何种异构体？
⒓基化氧(4－甲基戊烯酮，也称异丙又丙酮)有两种异构体，其结构为：(A)CH2=C(CH3)－CH2－CO(CH3),(B)CH3－C(CH3)=CH－CO(CH3)。
它们的紫外吸收光谱一个为235nm(ε为12000)，另一个在220nm以后无强吸收。
判别各光谱属于何种异构体？
⒔紫罗兰酮有两种异构体，α异构体的吸收峰在228n m(ε＝14000)，β异构体吸收峰在296nm(ε＝11000)。
该指出这两种异构体分别属于下面的哪一种结构。
(Ⅰ)(Ⅱ)
⒕如何用紫外光谱判断下列异构体：
(a)(b)
(c)(d)
⒖根据红外光谱及核磁共振谱推定某一化合物的结构可能为(A)或(B)，而测其紫外光谱为为284nm(ε9700)，试问结构何种？
(A) (B)
⒗计算下列化合物的
(1)(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
⒘ 已知亚异丙基丙酮(CH 3)2C=CH －COCH 3在各种溶剂中近紫外光谱特征下：
溶剂 环己烷 乙醇 甲醇 水 λmax/nm 335 320 312 300 εmax
25
63
63
98
试问：该吸收带是由哪一电子跃迁类型产生的？各极性该化合物与溶剂形成氧键的强度多少？(以KJ·mol －1表示)
18. 试计算下列化合物的最大波长吸收m ax λ。
19. 计算下面化合物的最大吸收m ax λ。
(a)
(b)
(c)
3
O
O
CH 3
O
C
CH 3H 3CH 3
20. 在下列化合物中，哪些适宜作为紫外光谱测定中的溶剂？
甲醇 乙醚 碘乙烷 苯 乙醇 正丁醚 水 二溴甲烷 乙腈 环己烷 21. 有一化合物为溴代苯甲酸，测得它在乙醇中的nm 244max =λ，请写出该化合物的结构式。
22. 将乙酰丙酮（CH 3CO ）2CH 2分别溶于极性和非极性的溶剂中，测定紫外光谱。
试预测从极性转到非极性溶剂时，其m ax λ是否会有移动？m ax ε值是否会有变化？
2
2
为什么？
23. 指出下列化合物可能产生的跃迁类型。
（1）HCHO （2）H 2C═CH 2
（3）CH 3CH 3CH 3CH═CHCH 2CH 3 （4）（CH 3—CH 2）3N
24. 已知某化合物可能有下列两种结构
（1） N C C C
（2）
N C C C
现根据吸收光谱曲线，发现有两个吸收峰，一个强吸收，一个弱吸收，指出可能 属于哪一种结构，并指明其跃迁的类型。
25. 已知酚酞在酸性溶液中为无色分子（结构Ⅰ），而在碱性溶液中为红色阴离 子（结构Ⅱ）。
OH
OH
C C O O
O -
C
C O -O O
（结构Ⅰ）
（结构Ⅱ）
试解释结构Ⅰ无色，结构Ⅱ为红色的原因。
26. 用光程为1.00cm 的液池，在两个测定波长处测定含有两种吸收物质溶液的 吸光度。
混合物在580nm 处吸光度为0.945，在395nm 处的吸光度为0.297。
摩 尔吸光系数列于下表中。
试计算混合物中每个组分的浓度。
27. 填空题
紫外及可见分光光度法定性分析的重要参数是 和 ，定量分析的基本关系式为 。
紫外及可见吸收光谱法测定的是 nm 波
段的电磁波。