第三章 紫外光谱
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紫外光谱课件PPT
光源
提供紫外光，通常使用氘灯或 汞灯。
单色器
将光源发出的光色散成单色光 ，以满足光谱测量的需要。
实验操作流程
样品准备
根据实验要求，准备待测样品，确保样品 纯净且浓度适中。
数据记录
实时记录光谱数据，为后续分析提供依据 。
光谱设置
根据实验目的，设置光谱范围、扫描速度 等参数。
测量光谱
将待测样品放入样品池，启动仪器进行光 谱测量。
环境监测
紫外光谱可用于检测空气和水体 中的有害物质，如臭氧、氮氧化 物、酚类化合物等。
生物医学研究
紫外光谱可以用于研究生物大分 子的结构和功能，如蛋白质、核 酸等，对于生物医学研究具有重 要的意义。
02
紫外光谱的基本原理
分子吸收光谱的产生
Hale Waihona Puke 分子吸收光谱的产生是由于分子内部能级之间的跃迁。当特 定频率的光照射到物质上时，物质分子能够吸收特定频率的 光，导致分子内部能级发生跃迁，从而产生吸收光谱。
未来紫外光谱的发展方向
随着科技的不断进步，紫外光谱技术将不断发展和完善，提高检测精度和 灵敏度，拓展应用范围。
新型的紫外光谱技术将不断涌现，如表面增强拉曼光谱、光子晶体等，这 些技术将为紫外光谱的应用提供更多可能性。
紫外光谱与其他分析技术的联用将成为一个重要的发展方向，如与质谱、 红外光谱等技术的联用，能够实现更全面、准确的分析。
影响因素
谱线强度受到多种因素的影响，如温 度、压强、物质的浓度等。在一定的 条件下，谱线强度与物质的浓度成正 比关系，因此可以通过测量谱线强度 来测定物质的浓度。
03
紫外光谱的实验技术
实验设备与仪器
紫外光谱仪
用于测量物质在紫外区的吸收 光谱，是进行紫外光谱实验的
《紫外光谱及其应用》课件
紫外光谱的原理
当紫外光照射物质时，物质中的电子 吸收特定波长的光子，从基态跃迁到 激发态，产生吸收光谱。
VS
吸收光谱的形状、峰位和强度可以反 映物质的结构和组成，从而进行定性 和定量分析。
紫外光谱的应用领域
01
02
03
化学分析
用于检测和鉴别有机化合 物、无机化合物和金属离 子等。
环境监测
用于检测水体、空气和土 壤中的有害物质和污染物 。
土壤污染监测
通过测量土壤中重金属离子的 紫外吸收光谱，可以检测土壤
中的重金属污染情况。
在医学诊断中的应用
总结词
紫外光谱在医学诊断中具有潜在 的应用价值，可用于检测生物标 志物和药物代谢等。
生物标志物检测
紫外光谱法可用于检测生物体中 的某些代谢产物或生物标志物， 如尿酸、胆红素等，从而辅助疾 病的诊断。
03
紫外光谱的实验技术
实验设备与仪器
样品池
用于盛放待测样品，通常有石 英和玻璃两种材质。
单色器
将光源发出的复合光分解成单 一波长的光。
紫外光谱仪
用于测量物质在紫外区的吸收 光谱，是实验的核心设备。
光源
提供紫外光，常用氘灯或汞灯 。
检测器
用于检测样品对光的吸收情况 。
实验操作流程
准备样品
选择合适的溶剂溶解样品，确保样品 清澈透明。
紫外光谱的产生
紫外光谱的定义
紫外光谱是测量物质在紫外光区（波 长范围通常为10-400 nm）的吸收 光谱。
紫外光谱的实验方法
实验中，将样品置于适当的光谱仪中 ，通过调整光源的波长，测量样品在 不同波长下的吸光度，从而得到紫外 光谱。
紫外光谱的跃迁类型
电子跃迁
第三章 紫外-可见吸收光谱分析
2．不饱和脂肪烃 ．
在不饱和烃类分子中，除含有σ键外，还含有π 键，它们可以产生 σ→σ＊和π→π＊ 两种跃迁。 如果存在共轭体系，则随共轭系统的延长， 吸收带将明显向长波方 向移动，吸收强度也随之增强 在共轭体系中， π→π＊跃迁产生的吸收带又称为K（Konjugation） 带。其特点是：强度大，εmax›104；位置一般在217～280nm λmax和εmax的大小与共轭链的长短及取代基的位置有关 根据K带是否出现，可判断分子中共轭体系的存在的情况。在紫外光 根据 带是否出现，可判断分子中共轭体系的存在的情况 带是否出现 谱分析中有重要应用。
紫外－ §3-3 紫外－可见分光光度法的应用 一、 定性分析 二、纯度检查 三、结构推测 四、定量分析 单组分样品的定量分析 多组分样品的定量分析
一、 定性分析
1、依据：吸收光谱的特征——形状、波长、峰数目、强度、 吸光系数。 、依据：吸收光谱的特征 形状、 形状 波长、峰数目、强度、 吸光系数。 2、方法：对比法 、方法： (1) 对比吸收光谱特征数据 (2) 对比吸光度或吸光系数的比值
3．芳香烃 ．
苯有三个吸收带 E1带180∼184nm ε=47000 E 2带200∼204 nm ε=7000 苯环上三个共扼双键的 π → π*跃迁特征吸收带 B带 230-270 nm
ε=200
π → π*与苯环振动引起； 含取代基时， B带简化，红移 当苯环上有取代基时，苯的三个特征谱带都会发生显著的变化， 其中影响较大的是E2带和B谱带。
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2
λmax（nm） 167 184 173 258 215
εmax 1480 150 200 365 600
有机波谱分析--紫外-可见光谱法
λmax=230～270nm； εmax=200～7000 L·mol-1·cm-1。
②呈一宽峰，且有精细结构。 ③当苯环被烷基以外的基团取代或溶剂极性增大时，精细
结构将会减弱甚至消失。
（4）E 带：芳香族化合物的特征谱带。
Ethylene
●E1带：苯环中“乙烯键”的π→π*跃迁产生的吸收带。 λmax=180～200nm，远紫外区； εmax=5×104L·mol-1·cm-1，强吸收。（不常用）
3.互变异构
4.氢键效应 1）溶质分子间氢键
使n→*共轭受限，轨道能差增大，波长蓝移。
2）分子内氢键：能差减小，波长红移。
例如：邻硝基苯酚和间硝基苯酚
分子内氢键
max=278nm =6.6103
无分子内氢键
max=273nm =6.6103
邻硝基苯酚， 由于分子内氢键的形成，红移了5nm。
3）溶质与溶剂间形成的氢键（属于溶剂效应）
波谱范围：10~800nm
（1）远紫外光区10~200nm （2）近紫外光区200~400nm （3）可见区400~800nm.
一般的紫外光谱是指近紫外区。
1、紫外光谱产生的条件
2、有机分子的化学键类型
★构成分子的化学键主要有 键、 键，还 有未成键孤
对电子构成的非键（n 键）。
★ 5种轨道分别是：
54
2）单环共轭烯烃(乙醇溶剂) ◆母体值： ①共轭二烯不在同一环内
217nm
②共轭二烯在同一环内
◆扩展共轭： ◆取代基增加值： 烷基 卤素 ◆环外双键
253nm
＋30nm
＋5nm ＋17nm ＋5nm
55
●注意： (1)母体值只是指共轭二烯母体本身的λ值,不包括C=C-C=C
②呈一宽峰，且有精细结构。 ③当苯环被烷基以外的基团取代或溶剂极性增大时，精细
结构将会减弱甚至消失。
（4）E 带：芳香族化合物的特征谱带。
Ethylene
●E1带：苯环中“乙烯键”的π→π*跃迁产生的吸收带。 λmax=180～200nm，远紫外区； εmax=5×104L·mol-1·cm-1，强吸收。（不常用）
3.互变异构
4.氢键效应 1）溶质分子间氢键
使n→*共轭受限，轨道能差增大，波长蓝移。
2）分子内氢键：能差减小，波长红移。
例如：邻硝基苯酚和间硝基苯酚
分子内氢键
max=278nm =6.6103
无分子内氢键
max=273nm =6.6103
邻硝基苯酚， 由于分子内氢键的形成，红移了5nm。
3）溶质与溶剂间形成的氢键（属于溶剂效应）
波谱范围：10~800nm
（1）远紫外光区10~200nm （2）近紫外光区200~400nm （3）可见区400~800nm.
一般的紫外光谱是指近紫外区。
1、紫外光谱产生的条件
2、有机分子的化学键类型
★构成分子的化学键主要有 键、 键，还 有未成键孤
对电子构成的非键（n 键）。
★ 5种轨道分别是：
54
2）单环共轭烯烃(乙醇溶剂) ◆母体值： ①共轭二烯不在同一环内
217nm
②共轭二烯在同一环内
◆扩展共轭： ◆取代基增加值： 烷基 卤素 ◆环外双键
253nm
＋30nm
＋5nm ＋17nm ＋5nm
55
●注意： (1)母体值只是指共轭二烯母体本身的λ值,不包括C=C-C=C
仪器分析 第三章 紫外可见吸收光谱法
第三章紫外可见吸收光谱法1.定义2.紫外吸收光谱的产生3.物质对光的选择性吸收4.电子跃迁与分子吸收光谱第一节概述11. 定义根据溶液中物质的分子或离子对紫外、可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法，包括比色分析法与分光光度法。
◆比色分析法：比较有色溶液颜色深浅来确定物质含量的方法。
◆分光光度法：使用分光光度计进行吸收光谱分析测量的方法。
2/紫外-可见波长范围：（真空紫外区）◆远紫外光区：10-200 nm；◆近紫外光区：200-400 nm；◆可见光区：400-780 nm。
◆O2、N2、CO2、H2O等可吸收远紫外区(60-200 nm)电磁辐射。
◆测定远紫外区光谱时，须将光学系统抽真空，并充入惰性气体。
◆准确：近紫外-可见分光光度法(200-780 nm)。
3/方法特点：◆仪器较简单，价格较便宜；◆分析操作简单；◆分析速度较快。
4/紫外可见吸收光谱：分子中价电子能级跃迁（伴随着振动能级和转动能级跃迁）。
2. 紫外可见吸收光谱的产生价电子的定义?AB 电磁辐射5/◆分子内部三种运动形式：电子相对于原子核的运动；原子核在其平衡位置附近的相对振动；分子本身绕其重心的转动。
◆分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级（量子化，具有确定能量值）。
◆分子内能：包括电子能量E e、振动能量E v、转动能量Er 。
2.1 电子跃迁与分子吸收光谱6/分子的各能级：◆转动能级能量差：0.005~0.05 eV，跃迁产生吸收光谱位于远红外区（远红外光谱或分子转动光谱）。
◆振动能级能量差：0.05~1 eV，跃迁产生吸收光谱位于红外区（红外光谱或分子振动光谱）。
◆电子能级能量差：1~20 eV。
电子跃迁产生的吸收光谱在紫外-可见光区（紫外-可见光谱或分子的电子光谱）。
7/8/◆电子能级间跃迁的同时，总伴随有振动和转动能级间的跃迁。
◆电子光谱中总包含有振动/转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带（带状光谱）。
第三章 紫外-可见吸收光谱法
3-1 概述
3-1 概述
紫外光
波长为10-400nm的电磁辐射，分为远紫外光 的电磁辐射， 波长为 的电磁辐射 （10-200nm）和近紫外光（200-400nm）。 ）和近紫外光（ ）。 远紫外光可被大气中的水气、 远紫外光可被大气中的水气、氮、氧和二氧化 碳所吸收，只能在真空中研究， 碳所吸收，只能在真空中研究，故又称真空紫 外光。我们讨论近紫外光谱。 外光。我们讨论近紫外光谱。
紫外-可见吸收光谱法 第三章 紫外 可见吸收光谱法
UltravioletUltraviolet-Visible Absorption Spectrometry UV-Vis UV-
章节内容
第一节 概述 紫外-可见吸收光谱 第二节 紫外 可见吸收光谱 第三节 紫外-可见分光光度计 紫外 可见分光光度计 紫外-可见吸收光谱法的应用 第四节 紫外 可见吸收光谱法的应用
（5）出射狭缝 紫外-可见分光光度计使用石英棱镜。 棱镜单色器的缺点在于色散率随波长变 化，得到的光谱呈非均匀排列，而且传递 光的效率较低。 光栅单色器在整个光学光谱区具有良好 的几乎相同的色散能力。因此现代紫外-可 见分光光度计 多采用光栅单色器。 （三）吸收池 （四）检测器 （五）信号显示器
二、分光光度计的构造类型
的配位体强度小于NH 如：H2O的配位体强度小于 3的, 的配位体强度小于 所以， （ 所以，Cu（H2O）6呈浅蓝色，吸收峰 ） 呈浅蓝色， 794nm；Cu（NH3）6深蓝色，吸收峰 深蓝色， ； （ 663nm。 。 一些常见配位体配位场强弱顺序： 一些常见配位体配位场强弱顺序： I-<Br-<Cl-<F-<OH-<C2O4-=H2O<SCN-< 吡啶=NH3<乙二胺 联吡啶 邻二氮菲 乙二胺<联吡啶 吡啶 乙二胺 联吡啶<邻二氮菲 <NO2-<CN-
分析化学(仪器分析)第三章-仪器分析(UV)
1
第一节
概述
一、紫外-可见吸收光谱法
根据溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱
区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法。
包括比色分析法和紫外-可见分光光度法。 紫外-可见吸收光谱的产生：分子价电子能级跃迁。 波长范围：10-800 nm.
(1) 远紫外光区: 10-200nm
(2) 近紫外光区: 200-400nm (3) 可见光区:400-800nm
结束结束结束25一基本部件二分光光度计的构造原理26紫外可见分光光27光源单色器样品室检测器显示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
第三章 紫外-可见吸收光谱法
第一节 概述
第二节 紫外-可见吸收光谱
第三节 紫外-可见分光光度计
第四节 紫外-可见吸收光谱法的应用
金属离子的影响，将引起配位体 吸收波长和强度的变化。变化与成键 性质有关，若共价键和配位键结合， 则变化非常明显。
23
3.电荷转移吸收光谱
电荷转移跃迁：辐射下，分子中原定域在金属
M轨道上的电荷转移到配位体L的轨道，或按相反
方向转移，所产生的吸收光谱称为荷移光谱。
Mn+—Lbh M(n-1) +—L(b-1) h [Fe2+SCN]2+ [Fe3+SCN-]2+ 电子接受体
34
2. 定量分析
依据：朗伯-比耳定律—分子吸收光谱定量分析 的基本定律，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成正比。
吸光度： A= e b c 透光度：-lgT = e b c
35
紫外光谱讲解PPT.
主要有四种跃迁,所需能量ΔΕ大小顺序为： n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
• 一般的紫外光谱是指近紫外区，即 200400nm，只能观察 *和 n *跃迁。 • 紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和 结构的化合物。
紫外光谱表示法
A.紫外吸收带的强度 吸收强度标志着相应电子能级跃迁的几率，
特征值
对甲苯乙酮的紫外光谱图
数据表示法:
以谱带的最大吸收波长 λmax 和 εmax(㏒εmax)值表示。
如：CH3I λmax 258 nm (ε 387)
选律和强度
ε=0.87×1020Pa
P 跃迁几率，0~1 a 吸收体系(发色团)的目标面积
一个产生完全允许跃迁的发色团将具有10000以上 的ε，跃迁几率较低的发色团的ε低于1000； 跃迁几率低与基态及激发态的对称性相关； 发色团愈长(a愈大)，吸收愈强
职申请，尽快到你处工作。 做到专业 第八部分 饮食卫生安全 2、明白体育活动要做到合理安全。 第十课时 农药中毒及急救
小结：一般的饱和有机化合物在近紫外区无吸 （3） 活动时，应注意鼻，口混合呼吸，特别是长跑时，一定不要张着嘴大口大口地喘气。
了解客户的需求是一种崭新的观念，是以客户为中心的基础，以这种观点和理念进行销售，你会取得更长远的、更好的效果。在与客 户接触的时候，一方面是问，还有一方面就是听。可能有的人会说，听有什么难的？要知道听也有讲究。你会不会听，你自己没感觉 ，客户知道。如果你在很好地听他讲，客户认为你很尊重他；如果客户在讲，你三心二意，客户会认为你不尊重他。我们的目的是让
收，不能将紫外吸收用于鉴定； 客户尽快地购买，所以每一个环节你都要处理好，其中之一就是要会聆听。 恶作剧 打电话通知应聘者参加第二次面试时，一定要确保应聘者仍对该工作感兴趣。打电话时要谨慎，因为应聘者在现在工作的地方与你通
• 一般的紫外光谱是指近紫外区，即 200400nm，只能观察 *和 n *跃迁。 • 紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和 结构的化合物。
紫外光谱表示法
A.紫外吸收带的强度 吸收强度标志着相应电子能级跃迁的几率，
特征值
对甲苯乙酮的紫外光谱图
数据表示法:
以谱带的最大吸收波长 λmax 和 εmax(㏒εmax)值表示。
如：CH3I λmax 258 nm (ε 387)
选律和强度
ε=0.87×1020Pa
P 跃迁几率，0~1 a 吸收体系(发色团)的目标面积
一个产生完全允许跃迁的发色团将具有10000以上 的ε，跃迁几率较低的发色团的ε低于1000； 跃迁几率低与基态及激发态的对称性相关； 发色团愈长(a愈大)，吸收愈强
职申请，尽快到你处工作。 做到专业 第八部分 饮食卫生安全 2、明白体育活动要做到合理安全。 第十课时 农药中毒及急救
小结：一般的饱和有机化合物在近紫外区无吸 （3） 活动时，应注意鼻，口混合呼吸，特别是长跑时，一定不要张着嘴大口大口地喘气。
了解客户的需求是一种崭新的观念，是以客户为中心的基础，以这种观点和理念进行销售，你会取得更长远的、更好的效果。在与客 户接触的时候，一方面是问，还有一方面就是听。可能有的人会说，听有什么难的？要知道听也有讲究。你会不会听，你自己没感觉 ，客户知道。如果你在很好地听他讲，客户认为你很尊重他；如果客户在讲，你三心二意，客户会认为你不尊重他。我们的目的是让
收，不能将紫外吸收用于鉴定； 客户尽快地购买，所以每一个环节你都要处理好，其中之一就是要会聆听。 恶作剧 打电话通知应聘者参加第二次面试时，一定要确保应聘者仍对该工作感兴趣。打电话时要谨慎，因为应聘者在现在工作的地方与你通
仪器分析_紫外-可见分光光度和红外光谱法习题及参考答案
第三章紫外可见吸收光谱法一、选择题1、人眼能感觉到的可见光的波长范围是（）。
A、400nm～760nmB、200nm～400nmC、200nm～600nmD、360nm～800nm2、在分光光度法中，透射光强度(I)与入射光强度(I0)之比I/I0称为( )。
A、吸光度B、吸光系数C、透光度D、百分透光度3、符合朗伯-比尔定律的有色溶液在被适当稀释时，其最大吸收峰的波长位置( )。
A、向长波方向移动B、向短波方向移动C、不移动D、移动方向不确定4、对于符合朗伯-比尔定律的有色溶液，其浓度为c0时的透光度为T0；如果其浓度增大1倍，则此溶液透光度的对数为( )。
A、T0/2B、2T0C、2lgT0D、0.5lgT05、在光度分析中，某有色物质在某浓度下测得其透光度为T；若浓度增大1倍，则透光度为( )。
A、T2B、T/2C、2TD、T1/26、某物质的摩尔吸光系数很大，则表明( )。
A、该物质溶液的浓度很大B、光通过该物质溶液的光程长C、该物质对某波长的光的吸收能力很强D、用紫外-可见光分光光度法测定该物质时其检出下限很低7、在用分光光度法测定某有色物质的浓度时，下列操作中错误的是( )。
A、比色皿外壁有水珠B、待测溶液注到比色皿的2/3高度处C、光度计没有调零D、将比色皿透光面置于光路中8、下列说法正确的是( )。
A、透光率与浓度成正比B、吸光度与浓度成正比C、摩尔吸光系数随波长而改变D、玻璃棱镜适用于紫外光区9、在分光光度分析中，常出现工作曲线不过原点的情况。
与这一现象无关的情况有( )。
A、试液和参比溶液所用吸收池不匹配B、参比溶液选择不当C、显色反应的灵敏度太低D、被测物质摩尔吸光系数太大10、质量相等的A、B两物质，其摩尔质量M A＞M B。
经相同方式发色后，在某一波长下测得其吸光度相等，则在该波长下它们的摩尔吸光系数的关系是( )。
A、εA＞εBB、εA＜εBC、εA=εBD、2εA＞εB11、影响吸光物质摩尔吸光系数的因素是( )。
第三章紫外光谱2016答辩
2019/1/5
6、电荷转移吸收谱带
在配合物的中心离子和配位体中，当一个电子由配位体的某一轨道跃迁 到与中心离子相关的轨道上或中心离子的某一轨道跃迁到配位体某一轨 道，可产生电荷转移吸收光谱。
Mn+—Lb-
h h
M(n-1) +—L(b-1) [Fe2+CNS]2+
[Fe3+CNS-]2+
电子接受体
特征
2、n*跃迁
电子光谱在远紫外区，10-200nm。
含杂原子(O、N、S、P、卤素）的饱和有机化合物 非成键电子被激发到 *轨道所产生的跃迁。 它需要的能量低于*跃迁，在150-250 nm左右，其吸收 光谱大部分落入远紫外光区，一部分在近紫外光区。
2019/1/5
特征 要求
吸收波长为150-250 nm光子；其吸收峰的吸 收系数ε较低 含有未共用电子对杂原子（O、N、S）和 卤素等杂原子的饱和烃衍生物可发生此类 跃迁。
2019/1/5
苯和甲苯在环己烷 溶液中的B吸收带 精细结构在230270nm。
2019/1/5
苯酚在非极性溶 剂庚烷中的B吸收 带呈现精细结构， 而在极性溶剂中 乙醇中则观察不 到精细结构。
2019/1/5
4、E吸收带（取自德文：ethylenic band，乙烯 型谱带）。
苯环内三个乙烯基共轭发生的π-π*跃迁所发生 。 E带可分为E1和E2二个吸收带。二者可以分别看成是 苯环中的乙烯键和共轭乙烯键所引起的。E1带的吸收 峰大约在180nm(ε＞104)；E2带约在200nm(ε<7000)，
要求
2019/1/5
电子跃迁类型不同，实际跃迁需要的能量不同， σ→σ* ～150nm n→σ* ～200nm π→π* ～200nm n→π* ～300nm 吸收能量的次序为： σ→σ*＞n→σ*≥π→π*＞n→π*
6、电荷转移吸收谱带
在配合物的中心离子和配位体中，当一个电子由配位体的某一轨道跃迁 到与中心离子相关的轨道上或中心离子的某一轨道跃迁到配位体某一轨 道，可产生电荷转移吸收光谱。
Mn+—Lb-
h h
M(n-1) +—L(b-1) [Fe2+CNS]2+
[Fe3+CNS-]2+
电子接受体
特征
2、n*跃迁
电子光谱在远紫外区，10-200nm。
含杂原子(O、N、S、P、卤素）的饱和有机化合物 非成键电子被激发到 *轨道所产生的跃迁。 它需要的能量低于*跃迁，在150-250 nm左右，其吸收 光谱大部分落入远紫外光区，一部分在近紫外光区。
2019/1/5
特征 要求
吸收波长为150-250 nm光子；其吸收峰的吸 收系数ε较低 含有未共用电子对杂原子（O、N、S）和 卤素等杂原子的饱和烃衍生物可发生此类 跃迁。
2019/1/5
苯和甲苯在环己烷 溶液中的B吸收带 精细结构在230270nm。
2019/1/5
苯酚在非极性溶 剂庚烷中的B吸收 带呈现精细结构， 而在极性溶剂中 乙醇中则观察不 到精细结构。
2019/1/5
4、E吸收带（取自德文：ethylenic band，乙烯 型谱带）。
苯环内三个乙烯基共轭发生的π-π*跃迁所发生 。 E带可分为E1和E2二个吸收带。二者可以分别看成是 苯环中的乙烯键和共轭乙烯键所引起的。E1带的吸收 峰大约在180nm(ε＞104)；E2带约在200nm(ε<7000)，
要求
2019/1/5
电子跃迁类型不同，实际跃迁需要的能量不同， σ→σ* ～150nm n→σ* ～200nm π→π* ～200nm n→π* ～300nm 吸收能量的次序为： σ→σ*＞n→σ*≥π→π*＞n→π*
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2018/10/4
紫外吸收光谱常用术语
生色基团 助色基团 红移 蓝移 增色效应 减色效应
2018/10/4
生色团： 最有用的紫外光谱是由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—C㆔N等。
2018/10/4
某些生色基的特征
生色基
C C
实例 乙烯 乙炔
跃迁类型
π→π＊ π→π＊ n →σ ＊ n →π＊
λmax 165 173
εmax
10000 6000
溶剂 气态 气态
C
C
C
O
丙酮
乙醛
188
290
900
16
正己烷
庚烷
C
O
C
O
乙酸
乙酸乙酯
n →π＊
n →π＊
204
B 吸收带
E 吸收带
20பைடு நூலகம்8/10/4
(1) R吸收带
n→π＊形成的吸收带，由于ε很小，吸收谱带较弱，容易被强吸收
谱带掩盖
-NH2、-NR2、-OR的卤代烃可产生这类谱带
(2) K吸收带
π →π＊形成的吸收带，由于εmax>10000很小，吸收谱带较强
2018/10/4
(3) B吸收带 B吸收带是芳香化合物及杂芳香化合物的特征谱带，在这
2018/10/4
有机化合物的吸收谱带常常因 引入取代基或改变溶剂使最大吸收
波长λmax和吸收强度发生变化:
λmax向长波方向移动称为红移
，向短波方向移动称为蓝移 (或紫
移)。吸收强度即摩尔吸光系数ε增 大或减小的现象分别称为增色效应 或减色效应，如图所示。
2018/10/4
紫外吸收带的类型
R 吸收带 K 吸收带
2018/10/4
紫外光谱属于电子跃迁 光谱。 电子能级间跃迁的同时
总伴随有振动和转动能级间
的跃迁。即电子光谱中总包
含有振动能级和转动能级间
跃迁产生的若干谱线而呈现 宽谱带。
2018/10/4
紫外光谱图的表示方法
纵坐标为吸收强度，常用吸光度（A)、摩尔吸光系数（ ε ）和lgε表示； 横坐标一般用波长表示； λmax的定义 εmax定义
饱和烷烃中的C-C键是σ键。所需能量最大，σ电子只有吸收远紫外光的
能量才能发生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长
λ<200nm，只能被真空紫外分光光度计检测到)。如甲烷的λ为125nm, 乙烷
λmax为135nm。
n→σ＊跃迁
含有非键合的杂原子的饱和烷烃衍生物。所需能量较大。吸收波长为
目 录
紫外吸收光谱基本原理
影响吸收紫外吸收光谱的因素
紫外光谱仪简介 紫外光谱的应用
2018/10/4
2018/10/4
紫外吸收光谱的分段
远紫外区：10～200nm；空气中的水分、氧、氮及二 氧化碳对远紫外区这一段电磁波产生吸收，必须抽
真空；又称真空紫外区；
近紫外区：200～400nm；经常用于紫外光谱分析
个吸收带中，化合物容易显示出精细结构
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。如一氯甲烷、 甲醇、三甲基胺n →σ*跃迁的λ分别为173nm、183nm和227nm。
2018/10/4
π→π＊跃迁
不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此类跃迁。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，摩尔吸光系数εmax一般在104L· mol－1· cm－1以上，属 于强吸收。不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均可发生该类跃迁。如：乙烯π→π*跃迁
207
60
69
水
石油醚
C
O
2018/10/4
助色团： 有一些含有n电子的基团，即含杂原子的基团，(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
n—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。
在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定
量分析中选择入射光波长的重要依据。 吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。
2018/10/4
2018/10/4
紫外光谱属于哪一种电子跃迁产生的结果
有机化合物的紫外吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（ 三种）：σ电子、π电子、n电子。
2018/10/4
紫外吸收曲线
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 不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变。而对于不同物 质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。 不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在λmax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。
分子轨道理论：一个成键轨道必
定有一个相应的反键轨道。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。 外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃 迁。主要有四种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序为：n→π＊ < π→π＊ <
＊ < σ→σ＊ n → σ 2018/10/4
σ→σ＊跃迁
的λ为162 nm，εmax为: 1× 104 L· mol-1· cm－1。
n →π＊跃迁
在分子中含有孤对电子和π键同时存在。所需能量最低，吸收波长λ>200nm。 这类跃迁在跃迁选律上属于禁阻跃迁，摩尔吸光系数一般为10～100 L· mol-1 · cm-1，吸 收谱带强度较弱。分子中孤对电子和π键同时存在时发生n →π＊ 跃迁。丙酮n →π＊ 跃迁的λ为275nm εmax为22 L· mol-1 · cm -1（溶剂环己烷)。
2018/10/4
紫外吸收光谱的产生过程
紫外吸收光谱 (Ultraviolet spectra) 是由分子中价电子能级 跃迁所产生的。通常分子处于基态，当紫外光通过物质分子 且能量（E=hv）恰好等于电子能级基态（E0）与其高能量（ E1)能量的差值（△E=E1-E0）时，紫外光的能量就会转移给分 子，使电子从E0跃迁到E1而产生紫外吸收光谱。
紫外吸收光谱常用术语
生色基团 助色基团 红移 蓝移 增色效应 减色效应
2018/10/4
生色团： 最有用的紫外光谱是由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—C㆔N等。
2018/10/4
某些生色基的特征
生色基
C C
实例 乙烯 乙炔
跃迁类型
π→π＊ π→π＊ n →σ ＊ n →π＊
λmax 165 173
εmax
10000 6000
溶剂 气态 气态
C
C
C
O
丙酮
乙醛
188
290
900
16
正己烷
庚烷
C
O
C
O
乙酸
乙酸乙酯
n →π＊
n →π＊
204
B 吸收带
E 吸收带
20பைடு நூலகம்8/10/4
(1) R吸收带
n→π＊形成的吸收带，由于ε很小，吸收谱带较弱，容易被强吸收
谱带掩盖
-NH2、-NR2、-OR的卤代烃可产生这类谱带
(2) K吸收带
π →π＊形成的吸收带，由于εmax>10000很小，吸收谱带较强
2018/10/4
(3) B吸收带 B吸收带是芳香化合物及杂芳香化合物的特征谱带，在这
2018/10/4
有机化合物的吸收谱带常常因 引入取代基或改变溶剂使最大吸收
波长λmax和吸收强度发生变化:
λmax向长波方向移动称为红移
，向短波方向移动称为蓝移 (或紫
移)。吸收强度即摩尔吸光系数ε增 大或减小的现象分别称为增色效应 或减色效应，如图所示。
2018/10/4
紫外吸收带的类型
R 吸收带 K 吸收带
2018/10/4
紫外光谱属于电子跃迁 光谱。 电子能级间跃迁的同时
总伴随有振动和转动能级间
的跃迁。即电子光谱中总包
含有振动能级和转动能级间
跃迁产生的若干谱线而呈现 宽谱带。
2018/10/4
紫外光谱图的表示方法
纵坐标为吸收强度，常用吸光度（A)、摩尔吸光系数（ ε ）和lgε表示； 横坐标一般用波长表示； λmax的定义 εmax定义
饱和烷烃中的C-C键是σ键。所需能量最大，σ电子只有吸收远紫外光的
能量才能发生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长
λ<200nm，只能被真空紫外分光光度计检测到)。如甲烷的λ为125nm, 乙烷
λmax为135nm。
n→σ＊跃迁
含有非键合的杂原子的饱和烷烃衍生物。所需能量较大。吸收波长为
目 录
紫外吸收光谱基本原理
影响吸收紫外吸收光谱的因素
紫外光谱仪简介 紫外光谱的应用
2018/10/4
2018/10/4
紫外吸收光谱的分段
远紫外区：10～200nm；空气中的水分、氧、氮及二 氧化碳对远紫外区这一段电磁波产生吸收，必须抽
真空；又称真空紫外区；
近紫外区：200～400nm；经常用于紫外光谱分析
个吸收带中，化合物容易显示出精细结构
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。如一氯甲烷、 甲醇、三甲基胺n →σ*跃迁的λ分别为173nm、183nm和227nm。
2018/10/4
π→π＊跃迁
不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此类跃迁。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，摩尔吸光系数εmax一般在104L· mol－1· cm－1以上，属 于强吸收。不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均可发生该类跃迁。如：乙烯π→π*跃迁
207
60
69
水
石油醚
C
O
2018/10/4
助色团： 有一些含有n电子的基团，即含杂原子的基团，(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
n—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。
在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定
量分析中选择入射光波长的重要依据。 吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。
2018/10/4
2018/10/4
紫外光谱属于哪一种电子跃迁产生的结果
有机化合物的紫外吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（ 三种）：σ电子、π电子、n电子。
2018/10/4
紫外吸收曲线
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 不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变。而对于不同物 质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。 不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在λmax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。
分子轨道理论：一个成键轨道必
定有一个相应的反键轨道。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。 外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃 迁。主要有四种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序为：n→π＊ < π→π＊ <
＊ < σ→σ＊ n → σ 2018/10/4
σ→σ＊跃迁
的λ为162 nm，εmax为: 1× 104 L· mol-1· cm－1。
n →π＊跃迁
在分子中含有孤对电子和π键同时存在。所需能量最低，吸收波长λ>200nm。 这类跃迁在跃迁选律上属于禁阻跃迁，摩尔吸光系数一般为10～100 L· mol-1 · cm-1，吸 收谱带强度较弱。分子中孤对电子和π键同时存在时发生n →π＊ 跃迁。丙酮n →π＊ 跃迁的λ为275nm εmax为22 L· mol-1 · cm -1（溶剂环己烷)。
2018/10/4
紫外吸收光谱的产生过程
紫外吸收光谱 (Ultraviolet spectra) 是由分子中价电子能级 跃迁所产生的。通常分子处于基态，当紫外光通过物质分子 且能量（E=hv）恰好等于电子能级基态（E0）与其高能量（ E1)能量的差值（△E=E1-E0）时，紫外光的能量就会转移给分 子，使电子从E0跃迁到E1而产生紫外吸收光谱。