第七章紫外可见吸收光谱法
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第7章紫外吸收光谱分析
第七章紫外吸收分析法一、判断题（对的打√, 错的打×）1、紫外吸收光谱法只适合分子中含共轭结构的化合物的分析。
（√）2、电磁波的波长越大，能量越大。
（）3、紫外吸收是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小，决定了其吸收峰的位置。
（√）4、根据朗伯－比耳定律，如果入射光的波长相同，被测物质的浓度不同，则摩尔吸光系数不同。
（）5、根据朗伯－比耳定律，被测物质的浓度越大，测定的吸光度值越大，测量结果越准确。
（）6、极性溶剂一般使π→π*跃迁发生红移，使n→π*跃迁发生蓝移。
（√）7、当分子中的助色团与生色团直接连接时，将使n→π*跃迁发生红移。
（）8、在紫外－可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰精细结构更明显。
（）9、在紫外吸收光谱测定中，应尽量选择弱溶剂或非极性的溶剂。
（√）二、选择题1、光量子的能量正比于幅射的（A）A、频率B、波长C、波数D、传播速度2、在一些含有>C=O、—N=N等基团的分子中，由n→π*跃迁产生的吸收带称为(D)A、K吸收带B、E吸收带C、B吸收带D、R吸收带3、苯胺的紫外光谱中，λmax＝230nm，εmax＝8600的吸收带是（C）A、K带B、R带C、E2带D、B带4、丙酮在已烷中的紫外吸收λmax=279nm，ε＝14.8，该吸收带是由哪种跃迁引起的？（C）A、σ→σ*B、n→σ*C、n→π*D、π→π*5、紫外吸收光谱曲线中，能用来定性的参数是（ D ）A、最大吸收峰的吸光度B、最大吸收峰处的摩尔吸收系数C、最大吸收峰的波长D、最大吸收峰的波长和其摩尔吸收系数6、在下面四种溶剂中测定化合物CH3COCH＝C(CH3)2的n→π*跃迁，吸收带波长最短的是（ D ）A、环己烷B、氯仿C、甲醇D、水7、区别n→π*和π→π*跃迁类型，可以用吸收峰的（ C ）A、最大波长B、形状C、摩尔吸光系数D、吸光度8、在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是( C )A、原子光谱B、紫外光谱C、可见光谱D、红外光谱9、摩尔吸光系数与下列哪个因素无关（ A ）A、溶液的浓度B、溶液的性质C、溶液的温度D、入射光波长10、某化合物在紫外光谱的220~280nm范围内没有吸收,该化合物可能属于以下化合物中的哪一类? （ D ）A、芳香族化合物B、含共轭双键化合物C、醛类D、醇类11、某化合物分子式为C5H8O，在紫外光谱上有两个吸收带：λmax=224 nm 时，εmax =9750；λmax=314 nm时，εmax =38；以下可能的结构是（A）A、CH3COCH＝CHCOCH3 B、CH3CH＝CHCH2CHOC、CH2＝CHCH2CH2CHOD、CH≡CCH2CH2CH2OH12、在300nm波长进行分光光度测定时，应选用何种比色皿( C)A、硬质玻璃B、软质玻璃C、石英D、透明有机玻璃13、伍德沃德提出了计算共轭二烯、多烯烃及共轭烯酮类化合物哪类跃迁最大吸收波长的经验规则( D )A、σ→σ*B、n→σ*C、n→π*D、π→π*14、在可见－紫外分光光度计中，用于紫外波段的光源是：（B）A、钨灯B、氘灯C、卤钨灯D、能斯特光源15、按一般光度法用空白溶液作参比溶液，测得某试液的透射比为10%，如果更改参比溶液，用一般分光光度法测得透射比为20% 的标准溶液作参比溶液，则试液的透光率等于( C)A、8%B、40%C、50%D、80%16、如果显色剂或其他试剂在测定波长有吸收，参比溶液应采用（B ）A、溶剂参比；B、试剂参比；C、试液参比；D、褪色参比。
第七章 分子发光-荧光与磷光解读
激发光谱
发射光谱
l
荧光激发光谱
荧光发射光谱
200
250
300
350
400
450
蒽的激发光谱和荧光光谱
500 nm
三、荧光光谱的特征—激发光谱与发射光谱的关系
1、Stokes位移 在溶液中，分子的荧光发射波长总是比其相应的吸收(或激 发)光谱的波长长，荧光发射这种波长位移的现象称为Stokes 位移。 处于激发态的分子一方面由于振动弛豫等损失了部分能量，
T1
紫 外 可 见 吸 收 光 谱
紫 外 可 见 共 振 荧 光 S0 光 谱
S1
迟 滞 荧 光
振动弛豫: Vr 10-12sec 外 转 移:无辐射跃迁 回到基态 内 转 移:S2~S1能级 之间有重叠 系间窜跃: S2~T1能级 之间有重叠 反系间窜跃:由外部获 取能量后 T1 ~ S2
磷 光
外转移
蒽的发射光谱
蒽的三维等高线光谱图
蒽的三维等荧光强度光谱
VB1和VB2的三维荧光光谱
3.三维共振光散射光谱
ADS ATS ADS ATS RLS DS TS
RLS
DS
TS 散射片三维共振光散射光谱
固定lex=270nm
共振光散射 瑞利散射 拉曼光 二级共振光散射 三级共振光散射
500 550 600 650 700 750 800 850 900
2.电子激发态的多重度
电子激发态的多重度：M=2S+1 S为电子自旋量子数的代数和(0或1)； 平行自旋比成对自旋稳定(洪特规则)，三重态能级比相应单 重态能级低；
大多数有机分子的基态处于单重态；
S0→T1 禁阻跃迁；
通过其他途径进入
第七章 吸光光度法 (1)
2 一些基本名词和概念
吸收光谱曲线：物质在不同波长下吸收光的强度大小
A～ 关系
最大吸收波长 max：光吸收最大处的波长
Δ
对比度(Δ ):络合物最大吸 收波长( MRmax)与试剂最大 吸收波( Rmax)之差
max
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
ΔE=E2-E1=hν
不同的物质微粒由于结构不同而具有不同的量子化能级， 其能量差也不相同。仅当照射光光子提供的能量(hν)与被照物 质的基态与激发态能量之差ΔE相等时才能发生吸收。所以物 质对光的吸收具有选择性。
h
S3 S2
E3 E2 E1
A
S1
S0
纯电子能态 间跃迁
S2 h
E0
锐线光谱
A
光的互补
若两种不同颜色的单色光按一定的 强度比例混合得到白光，那么就称 这两种单色光为互补色光，这种现 象称为光的互补。
10-2 nm 10 nm
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
105 cm
无 线 电 波
可
绿 蓝绿 绿蓝 蓝 红
2、化学反应引起的偏离 L-B中浓度(c) 应指吸光物质的平衡浓度， 即吸光型体的平衡浓度。 实际常用吸光物质的分析浓度。只有当平衡 浓度等于或正比于分析浓度时，其吸光度符合 比尔定律。但溶液中吸光物质常因缔合、离解、 互变异构，络合物的逐级形成，以及与溶剂的 相互作用等而形成新的化合物或改变吸光物质 浓度，这些都将导致偏离比尔定律。如
吸光光度法
(1)棱镜的色散
棱镜有玻璃和石英两种材料．它们的色散原理是依 据不同的波长光通过棱镜时有不同的折射率而将不 同波长的光分开． 由于玻璃可吸收紫外光，所以玻璃棱镜只能用于 350 ~ 3200 nm的波长范围，即只能用于可见光域 内．石英棱镜可使用的波长范围较宽，可从185 ~ 4000nm，即可用于紫外、可见和近红外三 个光 域．
目视比色法特点： 目视比色法的主要缺点是准确度不高，如 果待测液中存在第二种有色物质，甚至会 无法进行测定。 由于许多有色溶液颜色不稳定，标准系列 不能久存，经常需在测定时配制，比较麻 烦。 但设备简单，操作简便，比色管内液层厚 使观察颜色的灵敏度较高，且不要求有色 溶液严格服从比耳定律，因而它广泛应用 于准确度要求不高的常规分析中。
（2）光栅的色散
光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的，它可用 于紫外、可见及红外光域，而且在整个波长区具有 良好的、几乎均匀一致的分辨能力．它具有色散波
1. 光色的互补关系
单色光； 复合光； 人眼能感觉到的光称为可见光（其波长范围大约 在400~750nm之间）。 日光、白炽灯光等可见光都是复合光。
如果把两种适当颜色的单色光按一定强度比例混 合后，就能得到白光。我们便称这两种单色光为 互补色光。
2. 物质对光的选择吸收
7.5目视比色与分光光度计
定义：用眼睛观察，比较待测 物质溶液颜色深浅以测定其含 量的方法 标准系列 应用： 准确度要求不高的中间 控制 限界分析：要求确定样品 中待测组分含量是否在规定的 最高含量限界以下 特点： 未知样品 1. 优点：仪器简单、操作方 便、适于大批样品的分析 2.缺点： 主观性大、准确度差
当一束白光（强度为I0 ）通过下列几种溶液，溶 液呈现的颜色和吸收光的关系如下图：
华中师范大学等六校合编《分析化学》(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(紫外-可见吸收光谱法)
I－＜Br－＜Cl－＜F－＜OH－＜C2O42－＝H2O＜SCN－＜吡啶＝
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NH3＜乙二胺＜联吡啶＜邻二氮菲＜NO2＜CN－ ③d－d 配体场跃迁的特点 跃迁概率较小，摩尔吸收系数丌大，在定量分析中没有多大价值。 （2）电荷转移跃迁 ①电荷转移跃迁的原因 配合物中配体和金属离子乊间，一方的电子向主要属于另一方的轨道的跃迁。 ②产生电荷转移跃迁的必要条件 配合物的组分乊一能够给电子，而另一个能够接叐电子。 ③丼例
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（2）单色器
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①作用：从连续光谱中获得所需单色光的装置。
②类型：棱镜、光栅。
（3）吸收池
①作用：用于盛放溶液并提供一定吸光厚度的器皿。
②类型：玱璃吸收池（可见光）、石英吸收池（紫外和可见光）。
（4）检测器
①作用：检测光信号。
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将未知纯化合物的吸收光谱特征不已知纯化合物的迚行比较。 ②光谱比较法的局限性 a．谱带宽且缺乏精细结构，特征性丌明显； b．很多生色团的吸收峰几乎丌叐分子中其他非吸收基团的影响。 （2）结构分析 ①在 220～280nm 范围内无吸收，可推断化合物丌含苯环、共轭双键、醛基、酮基、 溴和碘（饱和脂肪族溴化物在 200～210nm 有吸收）。 ②在 210～250nm 有强吸收，表示含有共轭双键，如在 260nm、300nm、330nm 左 右有高强度吸收峰，则化合物含有 3～5 个共轭 π 键。 ③在 270～300nm 区域内存在一个随溶剂极性增大而向短波方向移动的弱吸收带，表 明有羟基存在。 ④在约 260nm 处有振动精细结构的弱吸收带则说明有苯环存在。 ⑤如化合物有许多吸收峰，甚至延伸到可见光区，则可能为多环芳烃。 ⑥同分异构体的丌同官能团具有丌同的吸收光谱，以此可做判别。 2．紫外－可见吸收光谱法定量分析 （1）定量分析的方法 标准曲线法、示差光度法、解联立方程法、双波长分光光度法、催化动力学光度法、导 数光度分析法等。 （2）导数光度分析法 ①定量分析的理论基础
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NH3＜乙二胺＜联吡啶＜邻二氮菲＜NO2＜CN－ ③d－d 配体场跃迁的特点 跃迁概率较小，摩尔吸收系数丌大，在定量分析中没有多大价值。 （2）电荷转移跃迁 ①电荷转移跃迁的原因 配合物中配体和金属离子乊间，一方的电子向主要属于另一方的轨道的跃迁。 ②产生电荷转移跃迁的必要条件 配合物的组分乊一能够给电子，而另一个能够接叐电子。 ③丼例
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（2）单色器
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①作用：从连续光谱中获得所需单色光的装置。
②类型：棱镜、光栅。
（3）吸收池
①作用：用于盛放溶液并提供一定吸光厚度的器皿。
②类型：玱璃吸收池（可见光）、石英吸收池（紫外和可见光）。
（4）检测器
①作用：检测光信号。
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将未知纯化合物的吸收光谱特征不已知纯化合物的迚行比较。 ②光谱比较法的局限性 a．谱带宽且缺乏精细结构，特征性丌明显； b．很多生色团的吸收峰几乎丌叐分子中其他非吸收基团的影响。 （2）结构分析 ①在 220～280nm 范围内无吸收，可推断化合物丌含苯环、共轭双键、醛基、酮基、 溴和碘（饱和脂肪族溴化物在 200～210nm 有吸收）。 ②在 210～250nm 有强吸收，表示含有共轭双键，如在 260nm、300nm、330nm 左 右有高强度吸收峰，则化合物含有 3～5 个共轭 π 键。 ③在 270～300nm 区域内存在一个随溶剂极性增大而向短波方向移动的弱吸收带，表 明有羟基存在。 ④在约 260nm 处有振动精细结构的弱吸收带则说明有苯环存在。 ⑤如化合物有许多吸收峰，甚至延伸到可见光区，则可能为多环芳烃。 ⑥同分异构体的丌同官能团具有丌同的吸收光谱，以此可做判别。 2．紫外－可见吸收光谱法定量分析 （1）定量分析的方法 标准曲线法、示差光度法、解联立方程法、双波长分光光度法、催化动力学光度法、导 数光度分析法等。 （2）导数光度分析法 ①定量分析的理论基础
有机化学第七章光谱
屏蔽效应 ，共振信号移向高场 去屏蔽效应 ，共振信号移向低场
一些常见化学键的力常数如下表所示：
键型 O H N H
-1
C H C O C C C O C C 4.8 17.7 15.6 12.1 9.6 5.4 4.5
k /N.cm
7.7 6.4
折合质量μ ：两振动原子只要有一个的质量↓， μ ↓，(v)↑
C H 2800-3000cm
3．其他：
N-H弯曲振动在1600-1650cm-1 四个或四个以上CH2 相连，其CH2 的面内摇摆 振动在 720cm-1
7.1.4 红外谱图解析
红外谱图解析的基本步骤是：
1.观察特征频率区：判断官能团，以确定所属化 合物的类型。
2.观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。 3.对照标准谱图验证。
E：光量子能量，J h: Planck常数， 6.626×10-34 J.S
分子吸收光谱 分子吸收电磁幅射，就获得能量，从而引起分子 某些能级的变化，如增加原子间键的振动，或激发 电子到较高的能级，或引起原子核的自旋跃迁等。 但它们是量子化的，因此只有光子的能量恰等于两 个能级之间的能量差时（即ΔE）才能被吸收。所以 对于某一分子来说，只能吸收某一特定频率的辐射， 从而引起分子转动或振动能级的变化，或使电子激 发到较高的能级。光谱便是记录分子对不同波长 （频率）的电磁波吸收或透过情况的图谱。
叔醇：1150～1120cm-1
4. 醛与酮
二者的异同点：
1. 在1700cm-1处均有一个强而尖的吸收峰，为 C＝ O(羰基)的特征吸收峰。 C＝O（羰基）吸收峰的位置与其邻近基团有关， 若羰基与双键共轭，吸收峰将向低波数区位移。
2.醛基在2715cm-1处有一个强度中等的尖峰，这是 鉴别分子中是否存在— CHO的特征基团。
一些常见化学键的力常数如下表所示：
键型 O H N H
-1
C H C O C C C O C C 4.8 17.7 15.6 12.1 9.6 5.4 4.5
k /N.cm
7.7 6.4
折合质量μ ：两振动原子只要有一个的质量↓， μ ↓，(v)↑
C H 2800-3000cm
3．其他：
N-H弯曲振动在1600-1650cm-1 四个或四个以上CH2 相连，其CH2 的面内摇摆 振动在 720cm-1
7.1.4 红外谱图解析
红外谱图解析的基本步骤是：
1.观察特征频率区：判断官能团，以确定所属化 合物的类型。
2.观察指纹区：进一步确定基团的结合方式。 3.对照标准谱图验证。
E：光量子能量，J h: Planck常数， 6.626×10-34 J.S
分子吸收光谱 分子吸收电磁幅射，就获得能量，从而引起分子 某些能级的变化，如增加原子间键的振动，或激发 电子到较高的能级，或引起原子核的自旋跃迁等。 但它们是量子化的，因此只有光子的能量恰等于两 个能级之间的能量差时（即ΔE）才能被吸收。所以 对于某一分子来说，只能吸收某一特定频率的辐射， 从而引起分子转动或振动能级的变化，或使电子激 发到较高的能级。光谱便是记录分子对不同波长 （频率）的电磁波吸收或透过情况的图谱。
叔醇：1150～1120cm-1
4. 醛与酮
二者的异同点：
1. 在1700cm-1处均有一个强而尖的吸收峰，为 C＝ O(羰基)的特征吸收峰。 C＝O（羰基）吸收峰的位置与其邻近基团有关， 若羰基与双键共轭，吸收峰将向低波数区位移。
2.醛基在2715cm-1处有一个强度中等的尖峰，这是 鉴别分子中是否存在— CHO的特征基团。
配合物的表征方法
第七章 配合物的表征方法
紫外-可见吸收光谱 振动光谱 核磁共振
电子顺磁共振 质谱 圆二色光谱 X-ray晶体衍射
差热-热重分析
配合物的表征方法
本章学习要求
学习和掌握各种表征方法的原理，及其应用
2021/1/25
2
概述
所谓结构研究法就是应用各种物理方法去分析化 合物的组成和结构，以了解原子、分子和晶体等物质 中的基本微粒如何相互作用（键型）以及它们在空间 的几何排列和配置方式（构型）
当用频率为 的电磁波照射分子，而该分子的较高能
级与较低能级之差△E 恰好等于该电磁波的能量 h 时，
即有：
能级差
E
h
h
c
（
h为普朗克常数）
在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级；
在宏观上则透射光的强度变小。
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，然后以波长为横坐 标，以电信号（吸光度 A）为纵坐标，就可以得到一张 光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。
分子吸收光谱分类：
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
有机物分子 的常用表征
1H NMR, 13C NMR 质谱分析 紫外分析 红外分析
配合物的表征方法
配合物的表征 更为复杂
常见主要表征手段
紫外-可见吸收光谱,振动光谱,核磁共振,电子顺磁 共振,质谱,圆二色光谱,X-ray晶体衍射,差热-热重分 析，电化学…
紫外-可见吸收光谱 振动光谱 核磁共振
电子顺磁共振 质谱 圆二色光谱 X-ray晶体衍射
差热-热重分析
配合物的表征方法
本章学习要求
学习和掌握各种表征方法的原理，及其应用
2021/1/25
2
概述
所谓结构研究法就是应用各种物理方法去分析化 合物的组成和结构，以了解原子、分子和晶体等物质 中的基本微粒如何相互作用（键型）以及它们在空间 的几何排列和配置方式（构型）
当用频率为 的电磁波照射分子，而该分子的较高能
级与较低能级之差△E 恰好等于该电磁波的能量 h 时，
即有：
能级差
E
h
h
c
（
h为普朗克常数）
在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级；
在宏观上则透射光的强度变小。
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，然后以波长为横坐 标，以电信号（吸光度 A）为纵坐标，就可以得到一张 光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。
分子吸收光谱分类：
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
有机物分子 的常用表征
1H NMR, 13C NMR 质谱分析 紫外分析 红外分析
配合物的表征方法
配合物的表征 更为复杂
常见主要表征手段
紫外-可见吸收光谱,振动光谱,核磁共振,电子顺磁 共振,质谱,圆二色光谱,X-ray晶体衍射,差热-热重分 析，电化学…
分光光度法
吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱。 原子吸收光谱：由原子外层电子选择性地吸收某些波长 的电磁波而引起的。原子光谱通常为线状。 原子吸收分光光度法：根据原子具有选择性地吸收电磁 波的这种性质建立起来的方法。 分子吸收光谱：由分子选择性地吸收某些波长的电磁波 而引起的。分子的电子光谱通常呈带状。 分子结构多样性，导致分子吸收光谱的的复杂性。其吸 收光谱有红外光谱，紫外可见光谱，核磁共振谱等。
A = lg(1/T)= -lgT = lg(I0/I) = kbc 实验发现：溶液的浓度c愈大，液层厚度b愈厚，入射光 愈强，则光吸收得愈多，且满足
A = lg(1/T)= -lgT = lg(I0/I) = kbc 式中：A为吸光度；T为透光度，T=I/I0；I0为入射光强度，I 为透射光强度；k为比例系数，k与吸光物质的性质、入射光 波长及温度等有关；c为吸光物质浓度；b为吸收层厚度。上 式就被称为朗伯－比尔定律。
cx
c
标准曲线
第七章 分光光度法
分光光度法：也叫吸光光度法，是基于物质对光的选择 性吸收而建立起来的分析方法，包括比色法、可见及紫外分 光光度法及红外光谱法等。本章重点讨论可见光区的吸光光 度法。
一、概述
1、光的基本性质 (1)光具有二象性：波动性和粒子性
光是一种电磁波，按照波长或频率排列可得到下表所示 的电磁波谱表：
第七章 分光光度法
3、比色法与分光光度法的特点 比色法和分光光度法主要应用于测定试样中微量组分的
含量，它们的特点是： ①灵敏度高。常用于测定试样中1－10-3％的微量组分； ②准确度较高。比色法的相对误差为5－10％，分光光 度法为2－5％； ③应用广泛。大多无机离子和许多有机化合物都可以直 接或间接地用比色法或分光光度法进行测定； ④操作简便、快速。
A = lg(1/T)= -lgT = lg(I0/I) = kbc 实验发现：溶液的浓度c愈大，液层厚度b愈厚，入射光 愈强，则光吸收得愈多，且满足
A = lg(1/T)= -lgT = lg(I0/I) = kbc 式中：A为吸光度；T为透光度，T=I/I0；I0为入射光强度，I 为透射光强度；k为比例系数，k与吸光物质的性质、入射光 波长及温度等有关；c为吸光物质浓度；b为吸收层厚度。上 式就被称为朗伯－比尔定律。
cx
c
标准曲线
第七章 分光光度法
分光光度法：也叫吸光光度法，是基于物质对光的选择 性吸收而建立起来的分析方法，包括比色法、可见及紫外分 光光度法及红外光谱法等。本章重点讨论可见光区的吸光光 度法。
一、概述
1、光的基本性质 (1)光具有二象性：波动性和粒子性
光是一种电磁波，按照波长或频率排列可得到下表所示 的电磁波谱表：
第七章 分光光度法
3、比色法与分光光度法的特点 比色法和分光光度法主要应用于测定试样中微量组分的
含量，它们的特点是： ①灵敏度高。常用于测定试样中1－10-3％的微量组分； ②准确度较高。比色法的相对误差为5－10％，分光光 度法为2－5％； ③应用广泛。大多无机离子和许多有机化合物都可以直 接或间接地用比色法或分光光度法进行测定； ④操作简便、快速。
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仪器分析
第七章 紫外-可见吸收光谱法
(Ultravolet –Visible Absorption Spectrometry) (UV-Vis )
第七章 紫外吸收光谱分析
紫外-可见吸收光谱法又称紫外-可见分光光度法，是通过 研究物质分子的价电子跃迁对紫外-可见光的吸收情况进 行定性、定量和结构分析的方法。
第七章 紫外吸收光谱分析
2、不饱和烃 不饱和烃类分子中，除含有s键外，还含有p键，可产生
ss*和pp*两种跃迁。 若在饱和碳氢化合物中引入 含有p键的不饱和基团，将使这一化合物的最大吸收波长 移至紫外及可见区范围内。 这种含有p键的不饱和基团称为生色团。P122
由此可见：生色团是含有n→π＊或pp*跃迁的基团。
有机化合物的紫外-可见吸收光谱分析就是以这两类跃迁为 基础的。
第七章 紫外吸收光谱分析
共轭双键化合物：
K吸收带：
峰的特性进行定性分析和简单的结构分析，还可测定一些平 衡常数、配合物配位比等。可用于无机化合物和有机化合物 以及生物物质的分析，对于常量、微量、多组分都可测定。 局限性：不能测定在紫外区无吸收的物质。
紫外光谱简单。
第七章 紫外吸收光谱分析
第一节 紫外-可见吸收光谱
一、紫外-可见吸收光谱表示方法及特征 将不同波长的光通过某一固定浓度和厚度的待测溶 液，测量每一波长下待测溶液对光的吸收程度（即吸光 度），然后以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图， 可得一曲线。这曲线描述了物质对不同波长的吸收能力， 称吸收曲线或吸收光谱。
不同波长的光 L
A 末端吸收
第七章 紫外吸收光谱分析
最强峰
肩
峰
次强峰
峰谷
max
min
最大吸收波长λmax： 最大吸收峰对应的波长。
第七章 紫外吸收光谱分析
紫外吸收光谱特征：A
1.同一物质溶液对不 同波长的光有不同的 吸光度;
max
2. 对于同一物质，不同浓度的溶液，其吸收曲线的形状基 本相同，最大吸收波长（λmax) 的位置不变。并且浓度愈 大，吸光度也愈大。
波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区， m ax一般在
104以上，属于强吸收。
④ n→π＊跃迁所需能量最小。存在于含杂原子的双键化合物
中。吸收波长处于近紫外区或可见光区，
m ax一般在102以下，属于弱吸收。
第七章 紫外吸收光谱分析
lg
远紫外光
近紫外光
5
π π*
电荷迁移
4σ
σ*
n π*
3
n σ*
HC O
n
s
形成双键的π键电子；
Hp
未成键的孤对电子，称为n电子。
在基态分子中，成键电子占据成键轨道，未成键电子占据 非键轨道，当它们吸收一定能量后，这些价电子将跃迁到 较高能级（激发态），此时，电子所占的轨道称为反键轨 道σ* 、π* ，具有较高能量。
第七章 紫外吸收光谱分析
按分子轨道理论，有机化合物分子中有：
紫外 (1紫外(10-200nm),又称真空紫外
可见光 400-780nm
第七章 紫外吸收光谱分析
特点： 1、仪器简单、价廉，操作简便。 2、灵敏度高、准确度高、分析速度快、选择性好。相
对误差1-5%。 3、应用广泛——不仅可进行定量分析，还可根据吸收
2
可见光
n π*
1
配位场
10 100 200 300 400 500 600 700 800 /nm
电子跃迁所处的波长范围及强度
第七章 紫外吸收光谱分析
❖ 由此可见：电子跃迁类型与分子结构及其存在的基团有密 切的关系，因此可根据分子结构来判断可能产生的电子跃 迁。 ❖如饱和烃中只有σ→σ＊； ❖烯烃有σ→σ＊，也有π→π＊； ❖脂肪族醚有σ→σ＊和n→σ＊； ❖而醛酮则同时存在σ →σ＊、n→σ＊ 、π→π＊ 和 n→π＊ 四种跃迁；
成键σ轨道，反键σ*轨道；成键π轨道，反键π*轨道；
非键n轨道。
s*
电子跃迁能级示意图： E
p*
n
p
s
可见，有机化合物一般主要有4种类型的跃迁：
σ→σ＊ 、 n→σ＊ 、 π→π＊和n→π＊。
各种跃迁所对应的能量大小为 σ→σ＊ > n→σ＊ ≥ π→π＊ > n→π＊
讨论
第七章 紫外吸收光谱分析
①σ→σ＊跃迁所需能量最大。σ电子只有吸收远紫外光的能量 才能发生此跃迁，饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区， 吸收波长λ<200 nm；
② n→σ＊跃迁所需能量较大。存在于烃类衍生物中。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。
③π→π＊跃迁所需能量较小。存在于不饱和化合物中。 吸收
3. 对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。 4.吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性、定
量分析的依据。
第七章 紫外吸收光谱分析
KMnO4溶液
第七章 紫外吸收光谱分析
紫外吸收光谱图中，纵坐标还经常用 或㏒ 表示 摩尔吸光系数 ，表示物质对波长为λ的光的吸收能力。
在紫外吸收光谱中常以最大吸收峰波长λmax和该波长下的
第七章 紫外吸收光谱分析
（二）有机化合物的紫外-可见吸收光谱
1、饱和烃 饱和烃类分子中只含有s键，因此只能产生ss*跃
迁，吸收在远紫外区。由于这类化合物在200 ～ 1000nm 内无吸收带，在紫外吸收光谱分析中常用作溶 剂（如己烷、庚烷、环己烷）。
第七章 紫外吸收光谱分析
当饱和烷烃分子中的氢被氧、氮、卤素、硫等杂原子取代时， 因有n 电子存在，而产生n→σ＊跃迁，所需能量减小。吸 收波长向长波方向移动，这种现象称之为红移（深色移 动）。如CH4 :ss*跃迁125~135nm; CH3I :ss* 跃迁150~210nm ，n→σ＊跃迁259nm。 CH2I2 和 CHI3的吸收峰分别为292nm及394nm。 将这种能使吸收峰波长向长波方向移动的杂原子基团称为 助色团。如-NH2，-OH，-OR，-NR2，-Cl，-I等。
摩尔吸光系数 max来表征化合物吸收特征。
❖ > 104 ❖ = 103~104 ❖ = 102~103 ❖ < 102
强吸收 较强吸收 中吸收 弱吸收
第七章 紫外吸收光谱分析
二、有机化合物的紫外-可见吸收光谱 （一）电子跃迁的类型
按分子轨道理论，有机化合物分子中有几种不同性质的价电子：
形成单键的σ键电子；
第七章 紫外-可见吸收光谱法
(Ultravolet –Visible Absorption Spectrometry) (UV-Vis )
第七章 紫外吸收光谱分析
紫外-可见吸收光谱法又称紫外-可见分光光度法，是通过 研究物质分子的价电子跃迁对紫外-可见光的吸收情况进 行定性、定量和结构分析的方法。
第七章 紫外吸收光谱分析
2、不饱和烃 不饱和烃类分子中，除含有s键外，还含有p键，可产生
ss*和pp*两种跃迁。 若在饱和碳氢化合物中引入 含有p键的不饱和基团，将使这一化合物的最大吸收波长 移至紫外及可见区范围内。 这种含有p键的不饱和基团称为生色团。P122
由此可见：生色团是含有n→π＊或pp*跃迁的基团。
有机化合物的紫外-可见吸收光谱分析就是以这两类跃迁为 基础的。
第七章 紫外吸收光谱分析
共轭双键化合物：
K吸收带：
峰的特性进行定性分析和简单的结构分析，还可测定一些平 衡常数、配合物配位比等。可用于无机化合物和有机化合物 以及生物物质的分析，对于常量、微量、多组分都可测定。 局限性：不能测定在紫外区无吸收的物质。
紫外光谱简单。
第七章 紫外吸收光谱分析
第一节 紫外-可见吸收光谱
一、紫外-可见吸收光谱表示方法及特征 将不同波长的光通过某一固定浓度和厚度的待测溶 液，测量每一波长下待测溶液对光的吸收程度（即吸光 度），然后以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图， 可得一曲线。这曲线描述了物质对不同波长的吸收能力， 称吸收曲线或吸收光谱。
不同波长的光 L
A 末端吸收
第七章 紫外吸收光谱分析
最强峰
肩
峰
次强峰
峰谷
max
min
最大吸收波长λmax： 最大吸收峰对应的波长。
第七章 紫外吸收光谱分析
紫外吸收光谱特征：A
1.同一物质溶液对不 同波长的光有不同的 吸光度;
max
2. 对于同一物质，不同浓度的溶液，其吸收曲线的形状基 本相同，最大吸收波长（λmax) 的位置不变。并且浓度愈 大，吸光度也愈大。
波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区， m ax一般在
104以上，属于强吸收。
④ n→π＊跃迁所需能量最小。存在于含杂原子的双键化合物
中。吸收波长处于近紫外区或可见光区，
m ax一般在102以下，属于弱吸收。
第七章 紫外吸收光谱分析
lg
远紫外光
近紫外光
5
π π*
电荷迁移
4σ
σ*
n π*
3
n σ*
HC O
n
s
形成双键的π键电子；
Hp
未成键的孤对电子，称为n电子。
在基态分子中，成键电子占据成键轨道，未成键电子占据 非键轨道，当它们吸收一定能量后，这些价电子将跃迁到 较高能级（激发态），此时，电子所占的轨道称为反键轨 道σ* 、π* ，具有较高能量。
第七章 紫外吸收光谱分析
按分子轨道理论，有机化合物分子中有：
紫外 (1紫外(10-200nm),又称真空紫外
可见光 400-780nm
第七章 紫外吸收光谱分析
特点： 1、仪器简单、价廉，操作简便。 2、灵敏度高、准确度高、分析速度快、选择性好。相
对误差1-5%。 3、应用广泛——不仅可进行定量分析，还可根据吸收
2
可见光
n π*
1
配位场
10 100 200 300 400 500 600 700 800 /nm
电子跃迁所处的波长范围及强度
第七章 紫外吸收光谱分析
❖ 由此可见：电子跃迁类型与分子结构及其存在的基团有密 切的关系，因此可根据分子结构来判断可能产生的电子跃 迁。 ❖如饱和烃中只有σ→σ＊； ❖烯烃有σ→σ＊，也有π→π＊； ❖脂肪族醚有σ→σ＊和n→σ＊； ❖而醛酮则同时存在σ →σ＊、n→σ＊ 、π→π＊ 和 n→π＊ 四种跃迁；
成键σ轨道，反键σ*轨道；成键π轨道，反键π*轨道；
非键n轨道。
s*
电子跃迁能级示意图： E
p*
n
p
s
可见，有机化合物一般主要有4种类型的跃迁：
σ→σ＊ 、 n→σ＊ 、 π→π＊和n→π＊。
各种跃迁所对应的能量大小为 σ→σ＊ > n→σ＊ ≥ π→π＊ > n→π＊
讨论
第七章 紫外吸收光谱分析
①σ→σ＊跃迁所需能量最大。σ电子只有吸收远紫外光的能量 才能发生此跃迁，饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区， 吸收波长λ<200 nm；
② n→σ＊跃迁所需能量较大。存在于烃类衍生物中。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。
③π→π＊跃迁所需能量较小。存在于不饱和化合物中。 吸收
3. 对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。 4.吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性、定
量分析的依据。
第七章 紫外吸收光谱分析
KMnO4溶液
第七章 紫外吸收光谱分析
紫外吸收光谱图中，纵坐标还经常用 或㏒ 表示 摩尔吸光系数 ，表示物质对波长为λ的光的吸收能力。
在紫外吸收光谱中常以最大吸收峰波长λmax和该波长下的
第七章 紫外吸收光谱分析
（二）有机化合物的紫外-可见吸收光谱
1、饱和烃 饱和烃类分子中只含有s键，因此只能产生ss*跃
迁，吸收在远紫外区。由于这类化合物在200 ～ 1000nm 内无吸收带，在紫外吸收光谱分析中常用作溶 剂（如己烷、庚烷、环己烷）。
第七章 紫外吸收光谱分析
当饱和烷烃分子中的氢被氧、氮、卤素、硫等杂原子取代时， 因有n 电子存在，而产生n→σ＊跃迁，所需能量减小。吸 收波长向长波方向移动，这种现象称之为红移（深色移 动）。如CH4 :ss*跃迁125~135nm; CH3I :ss* 跃迁150~210nm ，n→σ＊跃迁259nm。 CH2I2 和 CHI3的吸收峰分别为292nm及394nm。 将这种能使吸收峰波长向长波方向移动的杂原子基团称为 助色团。如-NH2，-OH，-OR，-NR2，-Cl，-I等。
摩尔吸光系数 max来表征化合物吸收特征。
❖ > 104 ❖ = 103~104 ❖ = 102~103 ❖ < 102
强吸收 较强吸收 中吸收 弱吸收
第七章 紫外吸收光谱分析
二、有机化合物的紫外-可见吸收光谱 （一）电子跃迁的类型
按分子轨道理论，有机化合物分子中有几种不同性质的价电子：
形成单键的σ键电子；