紫外光谱总结

第1章紫外光谱

紫外可见光谱(Ultraviolet and Visib le Sp ecfa'oscooy, UV-V is )是[11 分了 吸收能量激发价 电子或外层电子跃迁而产生的电子光谱。其波长范闱为13800am,又可以细分为三个波段:

可见光区(403800am ):有色物质在此区段有吸收;

近紫外区(200^400nm ):芳香族化合物或八仃共轨体系的物质在此区域有吸收:

远紫外区/真空紫外区(10~200nm ):空气中的O?、N 2. CO?和水蒸气在此区域有吸收, 对测定有干扰,需要在真空条件下测定。

近紫外区是紫外光谱的主要研究对象,即通常所说的紫外光谱。市害的紫外分光光度计 测试波段较宽,一般包括紫外和M 见光谱范闱。由丁•分子中价电子能级跃迁的同时伴随着振 动能级和转动能级的跃迁,电子光谱通常不足尖锐的吸收峰,而是一些平滑的蜂包,如图1 所示。

0・ 400

500 600 700 800

Wavele ngth(nm)

图i 紫外•可见吸收光谱

(S He, G. S Wang, C Lu, X Luo, B. Wen, L Guo and M S Cao, ChemPlusChem, 2013, 78,

250-258.)

1.1紫外光谱的基本原理

1.1.1紫外吸收的产生

光是电磁波,其能最(E )的高低町以用波长(入)或频率(u )来表示:

C

E = /zv = /i x j

式中:c ------ 光速(3xl0*m/s ):

(叫

① oueq

」osqv

1-

h ----- 普朗克(Planck)(6.626 x 10"34; s)

光子的能量与波长成反比,与频率成正比•即波长越长.能量越低:频率越高,能量越高。表1列出了不同电磁波段的相应波长范圉以及分子吸收不同能最电磁波所能激发的分子能级跃迁。

表1电磁波谱及产生原因

112朗伯-比尔定律

朗伯•比尔定律是吸收光谱的基本定律,也是吸收光谱定量分析的理论基础。理论指出:被吸收的入射光的分数正比于光程中吸光物质的分子数冃:对于溶液,如果溶液不吸收,则被溶液所吸收的光的分数正比于溶液的浓度和光在溶液中经过的距离。公式为:

式中:A—吸光度(absorbance),表示单色光通过是也是被吸收的程度,为入射光强度Io与透过光强度Ii的壁纸的对数;

T——透光率/透射率(transmittance)为透过光强度R与入射光强度Io之比值:1—光在溶液中经过的距离,一般为吸收池的厚度;

e--- 摩尔吸光系数(molar absorptivity),它是浓度为1 mol-L*1的溶液在1 cm的吸收池中,

在一定波长卜•测得的吸光度。£>10°则跃迁是完全“允许的”;KM则跃迁概率较低;e<50 则跃迁是“禁阻的”。

紫外吸收中的最大吸收波长位置及摩尔吸光系数,表示为:

久密204mn(E1120)

即样品在乙醇溶剂中,最人吸收波长为204 ML摩尔吸光系数为1120。

朗伯•比尔定律适宜于单色光和一定的低浓度范围的真溶液,随浓度的升高会逐渐偏离线性关系。另外,吸光度具有加和性,可以进行多组分测定。

1.13紫外光谱中常用的名词术语

1.发色团/生色团(chromophore):在一个分子中产生紫外吸收的官能团;一般为带有兀电子

的基团。常见的生色团有:C=C、CC、C=O、COOH、COOR、COR> CONH3x NO?、

-N=N-、芳环等。

2.助色团(auxochrome):令些原子或原子团单独在分子中存在时,吸收波长小于200 nm,而与一定的发色团相连时,可以使发色团所产生的吸收峰位红移,吸收强度增加,这些原子或原子团称为助色[才I:助色团一般为带有孤对电子的原子或原子I才1。常见的助色团有: 一OH、一OR、一NHR、-SH、-SR. 一C1、一Br、一I 等。

3.红移现象(red shift):由于取代基或溶剂的影响使最人吸收峰向长波方向移动的现彖称为红移现彖。

4蓝移现象(blue shift):由于取代基或溶剂的影响使最人吸收峰向短波方向移动的现彖称为蓝移现象。

5.增色效应(hypei-chromic effect):使£值增加的效应称为增色效应。

6减色效应(hypochi-omic effcet):使£值减少的效应称为减色效应。

7.强带:在紫外光谱中,凡摩尔吸光系数大于1()4的吸收带。

8弱带:凡摩尔吸光系数小于IO?的吸收带称为弱带。

114电子跃迁的类型

紫外吸收光谱是由价电子能级跃迁而产生的,有机化合物中的价电子根据成键电子种类分为三种:。电子、形成双键或垒键的兀电电子、未成键的n电子。跃迁的类型有:n TO*, TlTTl * nT7l 性各类能级和电子跃迁的能量大小见图2。

W-XT

跃迁•

跃迁

跃迁跃迁非键轨道

成键轨道

电子能级与电子跃迁

图2电子能级和跃迁示意图

各种电子跃迁需要的能量人小次序为:o—>a* > n —>7tT7t ♦ >n—>7t *o

1.0^0*跃迁:所需能量最人,。电子只冇吸收远紫外光的能量才能发生跃迁。饱和烷

烧的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长A<150rm)o

2.跃迁:所需能量较人。吸收波长为150〜250nm・人部分在远紫外区,近紫外区仍不易观察到。含非键电子的饱和炷衍生物(含N、C、S和卤索等杂原子)均呈现n TO*跃迁。

3 71—跃迁:所需能最较小,吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区,一般孤立的

71T7T*跃迁,吸收峰的波长在200nm附近,其特征是吸收强度人(£>10°)。不饱和烧、共轨烯烧和芳香炷类均可发生该类跃迁。

分子中的两个或两个以上的双键共馳时,TIT F跃迁能量降低,吸收波长红移出现210-2^0 nm 的吸收,£>1心称为K带。随共純长度增加,K带吸收绛红移,吸收强度增加。(共轨烯烧的K带不收溶剂极性影响,不饱和醛酮的K带吸收随溶剂极性的增人而红移)

图3苯环紫外光谱中的E帶和K带

芳香族化合物的兀TT;跃迁在光谱学上称为B带和E带。苯的B带£约为200,峰在230-270iim,非极性溶剂中B帯为一具启精细结构的宽峰,在极性溶剂中楷细结构消失。E 带分为Ei和E?带,Ei带€>104,波长为184nm:已2带£约为10了,波长为204 nm。当苯环上有发色基团取代并和苯坏共牠时,E带和B带均发生红移,E?带波长出现在21(X50 nm 时视为K带。

4 n 跃迁:需能量敲低,吸收波长X>200nmo这类跃迁在跃迁选律上属于禁阻跃迁,£-•般为10〜100,吸收谱带强度较弱。分子中孤对电子和兀键同时存在时发生nTjf跃迁。这种跃迁在谱学上称为R带,£在100以内,波长为273350 am。随溶剂的极性增加,吸收波长发生蓝移。

115影响紫外吸收波长的因素

1共牠效应

1)共牠体系中,共辘双键数目越多,71->71*间的能量差越小,吸收峰红移越显著。

2)当助色基团,如-OH、-X、或-NH》被引入双键的一端时,将产生p-7i共轨效应,使入喈红移,En远增加。P况共觇体系越人,助色基团的助色效应越强,吸收带红移越明显。

3)超共轨效应:烷基取代双键碳上的氢以后,通过烷基的C-H键和71体系电子云重叠引起的共轨作用,也会使共犯体系的吸收发生较小的红移。

2立体效应

1)空间位阻:只有共规体系处于同一平面时才能达到仔效的共純,否则,共純程度降低, 「减小。

2)顺反异构:一般反式异构体空间位阻较小,能有效地共fti, 71->7T*跃迁能最较小,l nttX 位于长波端,吸收强度也较人。

3)跨环效应:在环状体系中,分子中非共馳的两个发色团因为空间位置上的接近,发生轨道间的交盖作用,使得吸收带长移,同时吸光强度增强。

3溶剂极性

溶剂影响:吸收峰位置、吸收强度、光谱形状。(与基态利激发态的极性大小右关)

溶剂极性增大时:n T7T*跃迁产生的吸收峰蓝移

7T T71*跃迁产生的吸收峰红移(若只有长链烯烧没有杂原子则受溶剂

极性影响很小)4溶液PH

在测定酸性、碱性或两性物质时,溶剂的pH值对光谱的影响很人。例如酚类化介物和苯胺类化合物,由于在酸件、碱性溶液中的解离情况不同,从而影响共純系统的长短,导致吸收光谱也不同。

1.2紫外光谱仪

1光源:紫外区:笊灯(163390nm)

町见光区:钩丝灯(350~800nm)

2.分光系统:入射狭缝、准直镜、色散元件(棱镜或衍射光栅)、出射狭缝

3.吸收池:石英池(可见光区和紫外光区)、玻璃池(紫外光区有吸收,只能用于可见光区)

4检测系统:光电池、光电管、比电倍增管(灵敏度高、不易疲劳,常用)、自扫描光敏二极管阵列(新兴的检测器)

1.3各类化合物的紫外吸收光谱

131饱和桂化合物

1饱和烷坯:QTb*%能级差很大,紫外吸收的波长很短,属远紫外范悅如:甲烷125nm, 乙烷

135nm。

2.坏烷烧:OT。*,由于环张力的存在,降低了C-C键强度,OTO*所需能量较少,紫外吸收比直链烷烧长。环越小,吸收波长越人。如:丙烷150nin,环丙烷190nmo

3.含饱和杂原子的化合物:OF*、n->u*,吸收弱,只有部分有机化合物(如C-Br. C-L C-NH2)的nW跃迁有紫外吸收。杂原子半径越人,化合物的电离能越低,吸收带波长红移,如在卤代烷中波长和强度有:F

红移。

13.2简单的不饱和化合物

1.非共轨的烯类和烘类

非共7i —>7i*跃迁,Amax位于190mn以下的远紫外区。如:乙烯165 nm»乙烘173 nrn。碳碳

双键或三键与杂原子0、N、S、C1等相连时,由于杂原子的助色效应,Amax红移。但若不与强的助色团N, S相连,TIT卅跃迁仍位于远紫外区。

2.含杂原子的双键化合物

含不饱和杂原子基团的紫外吸收(如图4所示)OTO*、nTO*、71T卅屈于远紫外吸收n->7i*跃迁为禁限跃迁,弱吸收带一一R带;为醛、酮被起基、胺基等取代变成酸、酯、醸胺时,由于共轨效应和诱导效应影响拨基,Xmax蓝移;硫按基化合物R3C=S较R3C=O同

含不饱和杂原子基团的紫外吸收

系物中n T7t♦跃迁Xmax红移。

化合输类别官能团结构式代表化合物入…(nm)J溶剂

? R-C—R#27915己烷

S RHO-O乙莊290>6

RCOOH乙R!2043水

RCOOR'乙■乙■20769石油慢

ROOO乙235S3己烷甲亚胺>0-4丙■另1905000水—O-N ZJI<160——

—N—N-販氨甲烷34745二氧六环

—N—O亚KMT烷300

665100

20

乙・

硝酸角—ONQz硒酸乙胡27012二氧六环—NOj碼星甲烷27118.6乙W 亚硝1»朋—ONO亚硏基戊師218.5

346.5

1120石油曬

亚枫

>9-0

・\z°环己基甲基亚哄

210

1500乙・

s /、

___ n二甲星碘<180

图4含不饱和杂原子基团的紫外吸收

1.3.3共轨双烯

共馳体系越长,其最大吸收越移向长波方向,其至可达可见光部分;随着波长红移,吸收强度也增大。经验计算方法:Woodward-Fiesei'规则。

13 4他卜不饱和软基化合物

助色团取代基的引入使a,p-不饱和洞的紫外吸收红移,具体可根据Woodvzard/Fieser/Scott提出的经验规则计算。a,p-不饱和酵的兀―兀*跃迁规律与删类似,只是醛的吸收波长要蓝移5 mm a,0-不饱和竣酸和酯类似,波长蓝移;酰胺的波长小于相应的拔酸。

13.5芳香族化合物

1.苯

苯环显示三个吸收带.都是起源于兀T71♦跃迁:(如图3所示)

九rmx= 134 nm (e = 60000)◎带

九十204 nm(E = 7900)E?带

「=255阿(£ = 250)B带

2.单取代苯

烷基取代苯:烷基无孤电子对,对苯环电子结构产生很小的影响。由于何超共純效应, 一般导致B带、E?带红移。

助色团取代苯:助色团含有孤电子对,它能与苯环71电子共轨。使B带、E带均移向长波方向。不同助色团的红移顺序为:NCH3)2 > NHCOCH3 > 0~, SH >NH2>OCH3> 0H> Br > Cl > CH3 > NH3*

生色团取代的苯:含有兀键的生色团与苯坏相连时,产生更大的兀T71*共轨体系,使B带E带产生较人的红移。不同生色团的红移顺序为:NO2>Ph>CHO > COCH3> COOH > COO_>CN > SO2NH2

3.双取代苯

对位取代:两个取代基属于同类型时,匚红移值近似为两者单取代时的最长波长。两个取代基类型不同时,—的红移值远人于两者单取代时的红移值之和。(共轨效应)

邻位或间位取代:两个基团产生的—的红移值近似等于它们单取代时产生的红移值之和。

4稠环芳婭

随着稠环数的增加,共轨双键数目增多,Ei、E2和B带均红移,且吸收强度增加。Ei 可到200nm 以上,E?和B右町能进入可见光区。E?带的移动幅度最大,可能淹没B带。稠环芳烧的紫外吸收比较复杂且往往具有精细结构,可以用于化合物的指纹鉴定。

5杂环化合物

当芳环上的碳原子被杂原子(如O、S、N)取代时,即得到杂环化合物,其紫外光谱可与相应的芳香环相似。

13 6含氮化合物

故简单的含氮化合物是氨,自町产产生OTO*跃迁和I1T71*跃迁,其中nTTl*跃迁町产生两个谱帯,分别位于1515 nm和194.2nm。氨的衍生物也同样具有两个吸收谱带,烷基的取代使波长红移:不饱和含氮化合物由于受iwi , 71况共轨作用的影响,波长红移,吸收强度增加。

硝基和亚硝基化合物由于N、O均含有未共用电子对和兀*反键轨道,具有nTir*跃迁产生的R带。亚硝基化合物在可见光区有一弱吸收带,675 nm, £为20,为氮原子的HTTI 水跃迁产生,300nm 处有一强谱带,为氧原子的n->7i*跃迁产生。硝基化合物可以产生n->7i ♦Ilf*'# 7i—>7i ♦跃迁,71—*71 *的吸收V200 nm, n —>71创吸收在275nm处,强度低。如有双键与硝基共轨,则吸收红移,强度增加。

1.3 7无机化合物

无机化合物的紫外光谱通常是由两种跃迁引起的,即电荷迁移跃迁和配位场跃迁。

1电荷迁移跃迁:

指在光能激发下,某一化介物(配介物)中的电荷发生重新分布,导致电荷可以从化介物(配合物)的一部分迁移到另一部分而产生的吸收光谱。有人认为电荷迁移的过程实际是分于内的氧化还原过程。例如,Fe*与硫談酸盐生成的配合物为红色,在町见光区有强烈的电荷迁移吸收(电子从配体硫亂根跃迁至铁离子产生吸收)。

2配位场跃迁:

d->d跃迁:在配位场的影响卜,处于低能态d轨道上的电子受激发后跃迁到高能态的d轨道,这种跃迁称为d-d跃迁。

fTf跃迁:锄系和钢系元素含有f轨道,在配位场的影响F,处于低能态f轨道上的电子受激发后跃迁到高能态的f轨道,这种跃迁称为If跃迁。制系元素离子光谱的尖锐持征吸收峰常用米校正分光光度计的波长。

1.4紫外光谱的应用

14.1化合物的鉴定

紫外鉴定有机物的方法有两种:与标准物、标准谱图对照(用同种溶剂配制相同浓度溶液并在同一条件下测定):对照吸收波长和摩尔消光系数。

1)化合物在223800nm内无紫外吸收,说明该化合物是脂肪烧、脂环绘或它们的简单衍生物(氯化物、醇、瞇、拔酸等),甚至可能是非共轨的烯。

2)220-250nm内显示强的吸收(£近10000或更人),这衷明尺帯的存在,即存在共轨的两个不饱和键(共轨二烯或oc、p不饱和醛、酮)

3)250-290nm内显示中等强度吸收,H常显示不同程度的精细结构,说明苯坏或某些杂芳环的存在。

4)250-350nm内显示中、低强度的吸收,说明拨基或共轨按基的存在。

5)300nm以上的高强度的吸收,说明该化合物具有校大的的共轨体系。若高强度吸收貝有明显的精细结构,说明稠坏芳绘、稠环杂芳烧或其衍生物的存在。

14.2纯度检査

如果有机化介物在紫外可见光区没有明显的吸收峰,而杂质在紫外区有较强的吸收,则可利用紫外光谱检验化合物的纯度。如果样品本身有紫外吸收,则町以通过差示法进行检验, 即取相同浓度的纯品在同一溶剂中测定作空白对照,样品与纯品之间的差示光谱就是样品中含有的杂质的光谱。

14.3异构体的而确定

对于构造异构体,可以通过经验规则计算出匚的值,与实测值比较,即町比实化介物是哪种异构体。

对于顺反异构体,一般来说,某一化合物的反式异构体的入唤和务UX大于顺式异构体。

另外还有互变异构体,常见的互变异构体有烯醇式互变异构,如乙酰乙酸乙酯的酮-烯醇式互变异构:

在极性溶剂中测定乙酰乙酸乙酯的紫外光谱,出现一个弱峰,X max=272nm(e ^=16), 说明该峰由n—TT*跃迁引起,故町确定在极性溶剂中该化合物主要是以酮型异构体存在。这是由丁酮型与极性溶剂(水)形成氢键,故稳定。在非极性溶液中测定时,形成强蜂,衷明此时为烯醇型(形成分子内氢键)。

1.4.4位阻作用的测定

由于位阻作用会影响共轨体系的共平而性质,当组成共觇体系的生色基团近似处于同• 平而,两个生色基团具有较大的共振作用时,入max不改变,e max略为降低,空间位阻作用较小;当两个生色基团具有一部分共振作用,两共东体系部分偏离共平面时,入01际和£ max略为降低:当连接两生色基团的单键或双键被扭曲得很厉書,以致两生色基团基本未共轨,或具冇极小共振作用或无共振作用,剧烈影响其UV光谱特征时,情况较为复杂。

14.5氢键强度的测定

溶剂分子与溶质分子缔合生成氢键时,对榕质分子的UV比谱有较人的影响。对于按

基化合物,根据在极性溶剂和非极性溶剂中R带的差别,可以近似测定氢键的强度。

1.4.6成分含量分析

紫外光谱在有机化合物的成分分析方而的应用比其在化合物定性鉴定方面有更大的优越性,方法的灵敏度高,准确性和重现性都很好,应用非常广泛。只要对近紫外光有吸收或町能有吸收的化合物,均可用紫外分光光度法进行测定。定量分析的基础是朗伯-比尔定律。

紫外光谱分析法(考纲知识点总结)(1)

紫外光谱分析法 考纲:紫外光谱分析法的方法原理以及与红外光谱的区别,K带、R带、B带、E带、生色团和助色团等专属名词的意义,各能级跃迁的区别与联系,谱图解析。 一、基本概念 紫外吸收光谱:分子价电子能级跃迁。电子跃迁的同时,伴随着振动转动能级的跃迁;带状光谱。 二、名词解释 生色团:最有用的紫外-可见光谱是由n-π*跃迁和π-π*跃迁产生的,这两种跃迁均要求分子中含有不饱和基团,这类含有键的不饱和基团(能产生颜色的基团)称为生色团,如C=C、C=O、NO2等。 助色团:有一些含有n 电子的基团( 如–OH、–OR、–NH2、–NHR、–X等),其本身没有生色功能(不能吸收> 200 nm的光),但当它们与生色团相连时,就会发生共轭作用,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。 K吸收带:由共轭体系的π→π* 跃迁产生的强吸收带,其εmax一般大于104,出现的区域为210~250nm。随着共轭体系的增长,K吸收带发生红移。 R吸收带:由化合物的n→π* 跃迁产生的吸收带。R 吸收带吸收波长较长(270~290nm),吸收较弱,一般εmax<100(非键轨道与π* 轨道正交,属于禁阻跃迁),测定这种吸收带需浓溶液。(n电子:O、N、S等杂原子) B吸收带:B吸收带是芳香族化合物的特征吸收带,是苯环振动与π→π*跃迁重叠引起的。强度很弱,εmax约为200。出现的区域为230~270nm。 E吸收带:芳香化合物起因于π→π*跃迁的较强的或较弱的吸收谱。E 带又分为E1、E2带。E1带吸收峰约在180nm(εmax>104 ,47000),E2带吸收峰约在200nm(εmax 约为103,7000),都属于强吸收。 红移:由于取代作用或溶剂效应导致紫外吸收峰向长波方向移动的现象。

紫外光谱的原理和应用

紫外光谱的原理和应用 1. 紫外光谱简介 紫外光谱是一种将物质在紫外光区域(200-400 nm)的吸收情况进行分析的方法。它利用物质对紫外光的吸收特性,通过测量吸收光谱来获取样品中各种化学物质的信息。 紫外光谱的原理是基于分子的电子跃迁。当物质受到紫外光的照射时,部分分子中的电子会发生跃迁,从基态跃迁到激发态。在此跃迁的过程中,分子会吸收特定波长的紫外光,形成吸收峰。通过测量吸收峰的位置和强度,可以确定样品中化学物质的种类和浓度。 2. 紫外光谱的应用 紫外光谱在化学、生物、制药等领域中有广泛的应用,以下是几个常见的应用领域: 2.1. 分子结构分析 紫外光谱可以用于分析有机化合物的分子结构。由于不同的化学结构会导致分子在紫外光区域对不同波长的光有不同的吸收能力,通过对化合物的紫外光谱进行分析,可以确定分子的结构和官能团的存在。 2.2. 质量浓度测定 紫外光谱可以用于测定化学物质的质量浓度。根据兰伯特-比尔定律,物质溶液中吸光度与溶液中物质浓度成正比。通过绘制标准曲线,可以根据待测样品的吸光度值,确定物质浓度。 2.3. 药物分析 紫外光谱被广泛应用于药物分析领域。通过测量药物的紫外吸收光谱,可以确定药物的纯度、浓度和化学结构。药物制备过程中的控制和质量监控,常常依赖于紫外光谱分析。 2.4. 环境监测 紫外光谱可用于环境监测,如水质、空气污染等。例如,紫外光谱可以用于检测水中污染物的浓度,如重金属离子、有机化合物等。

2.5. 食品安全检测 紫外光谱在食品安全检测中也发挥重要作用。通过测量食品中有害物质的紫外 吸收光谱,可以检测食品是否受到了污染,保障食品安全。 3. 紫外光谱的测量方法 紫外光谱的测量通常使用紫外可见分光光度计进行。测量过程中,需要先对仪 器进行空白校准,然后将样品溶液转移至光度池,通过光度计测量样品在紫外光区域的吸光度。得到吸光度数据后,可以绘制吸收光谱图,并进行进一步的分析和计算。 4. 紫外光谱的优缺点 紫外光谱作为一种分析技术,具有以下优点和缺点: 4.1. 优点 •非破坏性:紫外光谱分析无需直接接触样品,不会对样品产生任何损伤。 •快速和简便:紫外光谱测量过程简单,可以快速得到样品的吸光度谱。 •高灵敏度:紫外光谱具有较高的灵敏度,可以检测到微量的化合物。 •宽波长范围:紫外光谱可以涵盖200-400 nm的波长范围,适用于不同类型物质的分析。 4.2. 缺点 •无法确定化学结构:紫外光谱只能通过吸光峰和波长推测化合物的结构,并无法直接确定具体的化学结构。 •干扰:样品中其他化合物的吸收也会对紫外光谱结果产生干扰。 •有机化合物的限制:紫外光谱主要适用于有机化合物的分析,对于无机物质的分析能力有限。 5. 结论 紫外光谱作为一种常见的分析技术,具有广泛的应用领域。它可以用于分子结 构分析、质量浓度测定、药物分析、环境监测和食品安全检测等方面。虽然紫外光谱具有一些限制,但其优点仍然使其成为一种强大的分析工具。在实际应用中, 我们应根据样品的特性和需求,合理选择紫外光谱技术,并结合其他分析方法进行综合分析。

紫外光谱总结

第1章紫外光谱 紫外可见光谱(Ultraviolet and Visib le Sp ecfa'oscooy, UV-V is )是[11 分了 吸收能量激发价 电子或外层电子跃迁而产生的电子光谱。其波长范闱为13800am,又可以细分为三个波段: 可见光区(403800am ):有色物质在此区段有吸收; 近紫外区(200^400nm ):芳香族化合物或八仃共轨体系的物质在此区域有吸收: 远紫外区/真空紫外区(10~200nm ):空气中的O?、N 2. CO?和水蒸气在此区域有吸收, 对测定有干扰,需要在真空条件下测定。 近紫外区是紫外光谱的主要研究对象,即通常所说的紫外光谱。市害的紫外分光光度计 测试波段较宽,一般包括紫外和M 见光谱范闱。由丁•分子中价电子能级跃迁的同时伴随着振 动能级和转动能级的跃迁,电子光谱通常不足尖锐的吸收峰,而是一些平滑的蜂包,如图1 所示。 0・ 400 500 600 700 800 Wavele ngth(nm) 图i 紫外•可见吸收光谱 (S He, G. S Wang, C Lu, X Luo, B. Wen, L Guo and M S Cao, ChemPlusChem, 2013, 78, 250-258.) 1.1紫外光谱的基本原理 1.1.1紫外吸收的产生 光是电磁波,其能最(E )的高低町以用波长(入)或频率(u )来表示: C E = /zv = /i x j 式中:c ------ 光速(3xl0*m/s ): (叫 ① oueq 」osqv 1-

h ----- 普朗克(Planck)(6.626 x 10"34; s) 光子的能量与波长成反比,与频率成正比•即波长越长.能量越低:频率越高,能量越高。表1列出了不同电磁波段的相应波长范圉以及分子吸收不同能最电磁波所能激发的分子能级跃迁。 表1电磁波谱及产生原因 112朗伯-比尔定律 朗伯•比尔定律是吸收光谱的基本定律,也是吸收光谱定量分析的理论基础。理论指出:被吸收的入射光的分数正比于光程中吸光物质的分子数冃:对于溶液,如果溶液不吸收,则被溶液所吸收的光的分数正比于溶液的浓度和光在溶液中经过的距离。公式为: 式中:A—吸光度(absorbance),表示单色光通过是也是被吸收的程度,为入射光强度Io与透过光强度Ii的壁纸的对数; T——透光率/透射率(transmittance)为透过光强度R与入射光强度Io之比值:1—光在溶液中经过的距离,一般为吸收池的厚度; e--- 摩尔吸光系数(molar absorptivity),它是浓度为1 mol-L*1的溶液在1 cm的吸收池中, 在一定波长卜•测得的吸光度。£>10°则跃迁是完全“允许的”;KM则跃迁概率较低;e<50 则跃迁是“禁阻的”。 紫外吸收中的最大吸收波长位置及摩尔吸光系数,表示为: 久密204mn(E1120) 即样品在乙醇溶剂中,最人吸收波长为204 ML摩尔吸光系数为1120。 朗伯•比尔定律适宜于单色光和一定的低浓度范围的真溶液,随浓度的升高会逐渐偏离线性关系。另外,吸光度具有加和性,可以进行多组分测定。 1.13紫外光谱中常用的名词术语 1.发色团/生色团(chromophore):在一个分子中产生紫外吸收的官能团;一般为带有兀电子

简述紫外可见光谱的基本原理

紫外可见光谱的基本原理 紫外可见光谱是一种常用的光谱分析技术,它利用分子能级跃迁的原理,通过测量样品对特定波长光的吸收或反射来分析样品的组成和性质。以下是对紫外可见光谱基本原理的简要概述。 1.分子能级跃迁 紫外可见光谱的原理基于分子能级跃迁。在紫外可见光照射下,分子从基态(最低能级)跃迁到激发态(较高能级)。这个过程通常伴随着能量的吸收,因此样品的分子在特定的波长下会吸收光。分子的能级跃迁能量取决于分子的结构,因此不同物质的能级跃迁能量不同,从而形成了各自独特的紫外可见光谱。 2.吸收波长与能级差关系 紫外可见光谱的吸收波长与分子能级差密切相关。当照射光的能量与分子能级差相匹配时,分子会吸收该能量的光并产生吸收峰。因此,不同物质的紫外可见光谱具有不同的吸收峰位置和形状,这成为物质鉴别的关键。通过测量样品在不同波长下的吸光度,我们可以获得样品的紫外可见光谱图。 3.不同物质的光谱特征 不同物质由于分子结构和能级差的不同,其紫外可见光谱具有独特的特征。例如,芳香族化合物通常在200-300nm范围内具有强的吸收峰,这是由于芳香环的电子结构导致的。此外,不同官能团也有特定的吸收峰,如烯烃在290nm左右有明显的吸收峰,而羟基则在300nm左右有强的吸收峰。这些特征使得紫外可见光谱成为一种有效的物质鉴别方法。 4.定量分析 紫外可见光谱也可用于定量分析,即通过测量样品在不同波长下的吸光度来确定样品中某种物质的含量。常用的定量方法有标准曲线法、内标法等。通过与标准品在同一条件下测量得到的紫外可见光谱进行比较,可以计算出样品中目标物质的含量。这种定量分析方法在化学、生物、环境等领域有着广泛的应用。

紫外光谱

紫外光谱 紫外光谱常用UV 作为代号。 一、紫外光谱的基本原理 1、紫外光谱的产生 在紫外光谱中,波长单位用纳米(nm )表示。紫外光的波长范围是100-400nm ,它分为两个区段。波长在100-200nm 称为远紫外区,这种波长能够被空气中的氮、氧、二氧化碳和水所吸收,因此只能在真空中进行研究工作,故这个区域的吸收光谱称真空紫外,由于技术要求很高,目前在有机化学中用途很大。波长在200-400nm 称为近紫外区,一般的紫外光谱是这一区域的吸收光谱。波长在400-800nm 范围的称为可见光谱。常用的分光光度计一般包括紫外及可见两部分,波长在200-800nm (200-1000nm )。 分子内部的运动有转动、振动和电子运动,因此分子具有转动能级、振动能级和电子能级。通常,分子处于低能量的基态,从外界吸收能量后,能引起分子能级的跃迁。电子能级的跃迁所需能量最大,大致在1-20eV (电子伏特)之间。根据量子理论,电磁辐射的能量E 、频率、波长λ符合下面的关系式 λ c h hv E == (1) 式中h 是普朗克常数,为6.624*10-34 J ·s=4.136*10-15 eV ·s ;c 是光速,为2.998*1010cm ·s -1。应用该公式可以计算出电子跃迁时吸收光的波长。例如某电子跃迁需要3 eV 的能量,它需要吸收波长多少nm 的光呢? nm cm eV s cm s eV E hc 41310133.4310998.210136.451 1015=?=?????=?=---λ 计算结果说明,该电子跃迁需要吸收波长413nm 的光。许多有机分子中价电子跃迁,须吸收波长在200-1000nm 范围内的光,恰好落在紫外-可见光区域。因此,紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,也可以称它为电子光谱。 习题1、某电子跃迁需要吸收4eV 的能量,它跃迁时,应该吸收波长多少nm 的光?(310nm ) 2、电子跃迁的类型 有机化合物分子中主要有三种价电子:形成单键的σ电子、形成双键的π电子、未成键的孤对电子,也称n 电子。基态时,σ电子和π电子分别处在σ成键轨道和π成键轨道上,n 电子处于非键轨道上。仅从能量的角度看,处于低能态的电子吸收合适的能量后,都可以跃迁到任一个较高能级的反键轨道上。跃迁的情况如图1所示: 图1 各种电子跃迁的相对能量 虚线下的数字是跃迁时吸收能量的大小顺序,该顺序也可以表示为: n →π*<π→π*< n →σ*<π→σ* <σ→π*<σ→σ* 即n →π* 跃迁吸收能量最小。实际上,对于一个非轭体系来讲,所有这些可能的跃迁中,只有n →π*的跃迁的能量足够小,相应的吸收光波长在200-800nm 范围内,即落在近紫外-可见光区。其它的跃迁能量都太大,它们的吸收光波长均在200nm 以下,无法观察到紫外光谱。但对于共轭体系

有机波谱学 紫外光谱总结

紫外光谱知识点总结 一、紫外光谱基本原理 1、概述 紫外吸收光谱:分子吸收一定波长的紫外光时,电子发生跃迁,所产生的吸收光谱称紫外吸收光谱,简称紫外光谱(属电子光谱) 紫外光的范围为4~400nm,200~400nm为近紫外区,4~200nm为远紫外区,一般紫外光谱用来研究近紫外(200~400 nm) 吸收。 2、朗伯比尔定律 A=εcL=-㏒(I/I ) A:吸光度ε:摩尔消光系数 c:溶液的摩尔浓度 L:液层厚度 3、紫外光谱中常用的术语 发色团(chromophore):也称生色团,是指在一个分子中产生紫外吸收带的基团,一般为带有π电子的基团。有机化合物中常见的生色团有:羰基、硝基、双键、三键以及芳环等。发色团的结构不同,电子跃迁类型也不同,通常为n→ π *、π→π*跃迁,最大吸收波长大于210nm。 助色团(auxochrome):有些基团,本身不是发色团,但当它们与发色团相连时,可以使含有发色团的有机物的颜色加深,这类基团称为助色团。助色团通常 是带有孤电子对的原子或原子团,如:-OH、- NH 2、-NR 2 、-OR、-SH、- SR、-X(卤素)等。在这些助色团中,由于具有孤电子对的原子或原子团与发色团的π键相连,可以发生p-π共轭效应,结果使电子的活动范围增大,容易被激发,使π→π*跃迁吸收带向长波方向移动,即红移。 红移(red shift):也称向长波移动(bathochromic shift),当有机物的结构发生变化(如取代基的变更)或受到溶剂效应的影响时,其吸收带的最大吸收波长(λmax)向长波方向移动的效应。 蓝移(blue shift):也称向短波移动(hypsochromic shift),与红移相反的效应,即由于某些因素的影响使得吸收带的最大吸收波长(λmax)向短波方向移动的效应。 增色效应(hyperchromic effect):或称浓色效应,使吸收带的吸收强度增加的效应。 减色效应(hypochromic effect):或称浅色效应,使吸收带的吸收强度减

紫外吸收光谱

紫外吸收光谱 有关术语 1. 发色团——指分子中能吸收紫外或可见光的基团,含有π键的不饱和基团,如NO2、 C=O、COOH、COOR、NO2、N=N、芳基。若在饱和碳氢化合物中引入这种基团,将使这一化合物的最大吸收峰波长移至紫外及可见范围内 由于这些基团产生π→π* 、n→π*及nσ→* 跃迁吸收能量较低,吸收峰出现在紫外、可见光区 2. 助色团——指本身不产生紫外及可见光吸收的基团,但与生色团相连时,使生色团的吸 收向长波方向移动,且吸收强度增大OH、OR、X、NH2、NO2、SH等含有n电 紫外吸收光谱的产生 吸光物质分子中价电子吸收特定能量(波长)的电磁波(紫外光)产生分子的电子能级跃迁。是研究物质在远紫外区(10-200nm)和近紫外区(200-400nm)的分子吸收光谱法。 真空紫外区(<160nm的紫外光会被空气中氧所吸收→真空/无氧条件下测定) 吸收光谱的特征及其表示方法 1、吸收光谱(吸收曲线)a吸收峰;b肩峰;c吸收 谷;d末端吸收:在短波长处(200nm左右), 只呈现强吸收,而不形成峰的部分 2、吸收曲线的横坐标,一般用波长表示。 3、吸收曲线的纵坐标 ①透光率T(%),(透射比) ②吸光度A T T I I A lg 1 lg lg0- = = = ③吸收率A(%) A(%)=1-T(%) ④吸光系数A=abc 摩尔吸光系数ε ) (1 1- -? ? =cm mol L bc A ε 一般认为:ε>104为强吸收,ε.103~104为较强吸收ε.102~103为较弱吸收,ε<102为弱吸收

电子跃迁(transition)类型 各种跃迁所需要能量顺序:σ→σ*> n→σ* >π→π*>n→π* A在紫外和可见光谱区范围内,有机化合物的吸收带主要由σ→σ*、π→π*、n→σ*、n→π*及电荷迁移跃迁产生。 B无机化合物的吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁(即d—d跃迁和f—f跃迁)产生(可见光区)。 (1)σ~σ*跃迁: 由饱和键产生,能级差大,吸收光波波长短,吸收峰多处于真空紫外区。 (2)n~ σ*跃迁: 含N, O, S, X的化合物中,杂原子的n电子向反键轨道的跃迁,吸收带较弱。吸收波长为150-250nm的光子,吸收光谱大部分在真空紫外区 (3)π~π*跃迁: 不饱和化合物,尤其是存在共轭体系的化合物。吸收峰大都位于紫外区 εmax较大,一般εmax≥104,λmax较大。 非共轭π轨道的π→π*跃迁,对应波长范围160-190 nm。两个或两个以上π键共轭,对应波长增大,红移至近紫外区甚至可见光区 (4)n~ π*跃迁: 含π键和n 电子的体系。吸收波长≥200nm λmax较大,εmax较小。对应波长范围在近紫外区 (5)、电荷迁移跃迁 、无机配合物FeSCN2+ 电荷跃迁的吸收带谱带较宽,吸收强度大,εmax>104。 (6)配位场跃迁d-d、f-f跃迁过渡金属离子与配位体所形成的配合物 吸收带(bands)——吸收峰在紫外-可见光谱中的波带位置 1. R吸收带(Radikalartin):由n→π*跃迁(跃迁禁阻,几率小)产生,它具有杂原双键 的共轭基团NO2、NO2、N=N 特点:吸收波长长(约300),吸收强度弱, logε< 1 2. K吸收带(Konjugierte):由共轭π→π*跃迁产生,强度强, logε > 4,210-250 特点:①吸收带的波长比R带短,一般λmax>200nm②跃迁几率大,吸收强度大, 一般ε>104③随着共轭体系的增长,π电子云束缚更小,引起π→π*跃迁所需的 能量更小,K带吸收向长波方向移动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 3. B吸收带(Benzenoid):苯环由苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π*跃迁产生, 230-270nm,中心在254nm处,宽而弱,有精细结构,是苯环的特征吸收 4. E吸收带(Ethylenic):芳环中3个碳碳双键环状共轭系统π→π*跃迁产生,在184(E1, 观察不到)和203(E2)nm处。也是芳香族化合物的特征吸收带。 影响吸收带的因素: A.内部因素:①发色团、助色团; ②共轭体系的影响(跃迁几率↑):随共轭体系的增长,吸收峰红移 具有共轭双键的化合物,相间的π键与π键相互作用

紫外光谱的的原理及应用

紫外光谱的原理及应用 1. 紫外光谱的概述 紫外光谱是一种利用紫外线进行物质分析的方法。紫外光谱分析仪通过测定物 质在紫外区域的吸收、散射或荧光等现象,获得物质的信息,用于定性和定量分析。紫外光谱的应用非常广泛,包括药物研发、环境监测、食品安全等领域。 2. 紫外光谱的原理 紫外光谱分析是基于物质对紫外光的吸收行为进行的。紫外光波长范围为200-400 nm,可分为近紫外(200-300 nm)和远紫外(300-400 nm)两个区域。 紫外光谱的原理可以归结为以下几个方面: 2.1. 电子跃迁 物质中的电子会吸收紫外光的能量,从基态跃迁到激发态。跃迁的方式可以是 单电子跃迁或多电子跃迁,取决于分子结构和电子排布。不同物质对不同波长的紫外光会有不同的电子跃迁过程,从而表现出不同的吸收特征。 2.2. 色层法 紫外光谱的分析可以借助于色层法。色层法是一种将物质溶解在溶剂中,然后 以溶液形式进行紫外光谱测定的方法。物质溶液在紫外光的照射下,会对光进行吸收,产生吸收峰。通过测量吸收峰的强度和位置,可以确定溶液中的物质种类和浓度。 2.3. Lambert-Beer定律 紫外光谱分析中常用到的Lambert-Beer定律,描述了物质溶液对光的吸收行为。该定律表明,溶液对光的吸收与物质的摩尔吸光系数、物质浓度和光程有关。根据Lambert-Beer定律,可以通过测量光的透射率和物质浓度,计算出物质的吸 光度和摩尔吸光系数。 3. 紫外光谱的应用 紫外光谱广泛应用于各个领域,主要包括以下几个方面的应用:

3.1. 化学分析 紫外光谱可用于化学物质的定性和定量分析。通过测量物质在紫外光下的吸收 特征,可以确定物质的种类和组成。此外,紫外光谱还可用于监测和分析化学反应的过程,研究反应物的转化及产物的生成。 3.2. 生物科学 生物样品中许多生物分子,如蛋白质、核酸等,都在紫外光区域有明显的吸收峰。利用紫外光谱可以检测和测量这些生物分子的含量和构成,研究其结构和功能。例如,DNA和蛋白质的紫外光谱可以用于核酸和蛋白质的浓度测定以及研究其构 象变化。 3.3. 药物研发 在药物研发过程中,紫外光谱可用于药物成分的分析和测定。通过测量药物在 紫外光谱下的吸收特征,可以确定各个成分的含量和纯度,评估药物的质量。此外,紫外光谱还可以用于药物的稳定性研究,了解药物在不同条件下的降解情况。 3.4. 环境监测 紫外光谱可以用于环境中各种有机和无机物质的监测。例如,可以利用紫外光 谱分析水中的有机污染物和臭氧浓度。此外,紫外光谱还可用于检测大气中的臭氧浓度、大气污染物和大气气溶胶的组成。 4. 紫外光谱的优缺点 紫外光谱作为一种分析方法,具有以下优点和缺点: 4.1. 优点 •非破坏性分析:紫外光谱分析不需要对样品进行处理或破坏性操作,样品可以保留完整性。 •灵敏度高:紫外光谱对某些物质具有很高的灵敏度,能够测定极低浓度的物质。 •快速易用:紫外光谱分析仪器操作简单,测量速度快,结果可靠。 4.2. 缺点 •有机物测定范围有限:紫外光谱主要适用于有机物分析,对于无机物和某些特定化合物的检测有一定局限性。 •受样品状态影响:样品的物理状态(固体、液体或气体)会影响紫外光谱的测量结果。 •干扰物影响:样品中存在其他物质(如溶剂)可能会影响紫外光谱分析的结果。

紫外光谱基本原理

紫外光谱基本原理 紫外光谱是分析和测试化合物的结构和性质的重要工具之一、紫外光谱是指在紫外光区域内,分析物质吸收或透射紫外光的过程。紫外光谱基本原理主要涉及到紫外光的发射,吸收和散射。 在紫外光谱仪中,紫外光通过一束经过狭缝的样品,然后穿过一个光栅,最后到达光电倍增管或光电二极管。光栅对光的波长进行分散,使得不同波长的光分开。根据不同波长光的强度,我们可以得到样品吸收或透射的紫外光谱。 紫外光谱的基本原理是分子吸收紫外光的量和波长有关。有机分子中的π-π*和n-π*跃迁是紫外光谱中最常见的两种形式。在π-π*跃迁中,电子从分子中一个π轨道跃迁到另一个π*轨道中,该过程在紫外光谱中显示为一个谷峰。在n-π*跃迁中,电子从一个非共轭的n轨道跃迁到一个π*轨道中,这一过程在紫外光谱中显示为一个高峰。 紫外光谱的图谱通常具有两个关键特征:吸收峰位置和吸收强度。吸收峰位置描述了样品中化学键和功能团的特征。不同的官能团吸收紫外光的波长范围是不同的,因此通过观察吸收峰位置,可以初步确定样品中可能存在的化学键和功能团。吸收强度描述了化学键或功能团的相对丰度。吸收强度越高,所表示的官能团或化学键的相对含量越高。 在进行紫外光谱分析时,需要注意的是样品吸光度应该在仪器的线性范围内。此外,样品应该稳定,并且要尽可能纯净和干燥,以避免其他杂质的影响。还需要选择合适的溶剂,以保持化合物的稳定性,并且和待测物不发生相互作用。

紫外光谱可以广泛应用于化学、药学、生物学、环境科学等领域。它可以用于分析药物的纯度,监测水和空气中的污染物,研究化学反应的动力学等。通过研究样品在紫外光谱中的吸收峰位置和吸收强度,可以快速了解样品的化学组成和结构特征。 总结起来,紫外光谱的基本原理包括光的发射,吸收和散射。通过分析样品吸收或透射紫外光的情况,可以获得样品的紫外光谱,从而推断出样品的化学键和功能团的组成和结构。紫外光谱在化学和生命科学领域具有广泛的应用前景。

(完整版)紫外光谱的定量分析

(完整版)紫外光谱的定量分析 1. 引言 紫外光谱是一种重要的分析技术,广泛应用于化学、生物、环境等领域的定量分析中。通过测量物质在紫外光波长范围内的吸收特性,可以得到物质的浓度信息。本文将介绍紫外光谱的定量分析原理、方法和实验步骤。 2. 紫外光谱定量分析原理 紫外光谱分析的原理基于物质对紫外光的吸收特性。在紫外光波长范围内,物质分子会吸收特定波长的光,产生吸收峰。根据比尔-朗伯定律,吸光度与浓度成正比关系。因此,通过测量物质在特定波长的吸光度,可以确定其浓度。 3. 紫外光谱定量分析方法 在紫外光谱定量分析中,常用的方法包括单波长法、多波长法和标准曲线法。 3.1 单波长法

单波长法是最简单直接的定量分析方法。选择一个特定波长, 测量吸光度并与已知浓度的标准溶液进行比较,从而确定待测溶液 的浓度。 3.2 多波长法 多波长法通过在多个波长上测量吸光度,建立含有多个参数的 方程组。通过解方程组,可以计算待测溶液的浓度。 3.3 标准曲线法 标准曲线法是一种常用的定量分析方法。首先,制备一系列已 知浓度的标准溶液。然后,测量各标准溶液的吸光度,并绘制标准 曲线。通过测量待测溶液的吸光度,可以在标准曲线上找到对应的 浓度,从而确定其浓度。 4. 紫外光谱定量分析实验步骤 以下是一般的紫外光谱定量分析实验步骤: 1. 准备标准溶液:根据需要,制备一系列不同浓度的标准溶液。 2. 测量标准溶液的吸光度:使用紫外光谱仪,依次测量各标准 溶液在特定波长的吸光度,并记录数据。

3. 绘制标准曲线:将吸光度与浓度数据绘制成图表,得到标准 曲线。 4. 测量待测溶液的吸光度:使用紫外光谱仪,测量待测溶液在 相同波长下的吸光度,并记录数据。 5. 确定待测溶液的浓度:根据标准曲线,找到待测溶液吸光度 对应的浓度值。 5. 结论 紫外光谱的定量分析方法包括单波长法、多波长法和标准曲线法。通过测量物质在紫外光波长范围内的吸光度,可以得到物质的 浓度信息。在实验中,我们可以通过制备标准溶液、测量吸光度并 绘制标准曲线,确定待测溶液的浓度。紫外光谱的定量分析在化学、生物和环境领域有着广泛的应用前景。 以上是关于紫外光谱的定量分析的详细介绍,希望对您有所帮助。 希望这份文档对您有所帮助!

关于紫外可见光谱的一些知识

关于紫外可见光谱的一些学问 紫外可见光谱可以覆盖电磁光谱的近红外区域,紫外可见光谱仪通常跨越1901,100nm的光谱范围。 通常,在紫外可见光谱中实际测量的特性是光通过材料的透射率或材料的反射率。样品由光源照亮这可以是单色的或宽带的,实在取决于所需的信息(参见光谱学的光源)。透过样品的光T和由样品反射的光R然后由检测器收集并与参考进行比较。然后可以通过以下方式计算吸取光谱A:通常,可以假设T或R为零例如,假如已知材料安装在感喜好的光谱区域中透射率为零的基板上因此只需要测量一个属性。 除了能级之外,紫外可见光谱还可以通过BeerLambert定律供应有关样品厚度或浓度的信息。穿过厚度为d的材料的样品的透射率T由下式给出:其中I0和I分别是光穿过材料前后的强度,α(λ)是材料的吸取系数。这个量是材料特定的和波长相关的(λ)。它与波长相关的吸取截面σ(λ)有关,它给出波长为λ的光子被材料吸取的概率,通常单位为cm2,通过:其中N是每单位体积的吸取分子数。假如材料的吸取截面已知,则可以计算其浓度。 荧光光谱 荧光光谱倚靠于相反的过程——它讨论材料的光子发射。这也供应了有关材料可能的电子跃迁的信息。 通常,样品由单色源激发;例如,连续波(CW)激光二极管。激发源的波长通常在EM光谱的UV/蓝色区域,以确保激发光子的能量高于将要发射的光子能量。然后由光谱仪检测来自样品的发射,光谱仪将数据作为波长的函数输出。通常使用滤光片来阻拦激发光到达检测器。这可以是光学滤波器——例如,长通滤波器——或空间滤波器。 紧要的是样品在激发波优点具有非零吸取,否则不会发生发射。 拉曼光谱

拉曼光谱通常用于确定分子的振动跃迁,而且常常被化学家和药剂师用作鉴定方法。它倚靠于分子对光子的非弹性散射,这导致分子获得振动能量而光子失去振动能量。 光子的这种能量(波长)偏移称为拉曼偏移。通常,红外激光用作光子源,拉曼光谱显示强度(与分子数成正比)对位移,相对于激光波长,位移以cm1为单位。由此,可以确定所讨论样品的结构、构成和浓度。

【有机化学 笔记】紫外光谱

紫外光谱 紫外光吸收顺序:n→π*<π→π*

3.芳香族化合物的电子跃迁:三个明显的吸收带值得人们关注! 影响紫外光谱的因素: 生色基:能在一定波长内产生吸收的基团。 助色基:具有非键电子的原子连接在双键或者共轭体系上,使得非键电子和π电子共轭,使得波长红移的基团就是助色基(如OH—)。 Notification:书本上只讲了Woodward-Fieser规则,而且数据写的不完全,特加新表和Scott规则。笔者在百度百科上已近找到了很好的解释,但是百度百科上的书写与表达不够好,特别写下此篇来给此章予以更加好的解释。 为什么这样可以? 环外双键的定义:符合以下三个条件的就是环外双键 ( 1) 相对于任意一个环,双键必须在环外; ( 2) 此双键必须紧连着某一个环; ( 3) 是共轭双键(包括母体的双键以及共轭体系延长的双键); 常见错误common error!: ( 1) 基值选错: 对于有些化合物同时可满足多个母体结构, 这个时候需要选择基数较大的为基值。 ( 2) 溶剂校正值: 在Woodward-Fieser 规则中,计算共轭二烯或多烯烃化合物的最大吸收波长时,溶剂校正值为0。但是计算不饱和羰基化合物的最大吸收波长时, 不同的溶剂, 其溶剂校正值是不同的。 ( 3) 修正项的遗漏: 结构比较复杂的化合物, 容易造成某些修正项的遗漏。(有时候一个双键可以被看作为二个不同环的环外双键,切不可遗漏!) 推理:看做二个不同环的环外双键是因为双键可以同时影响这两个环!它的共轭效应确确实实的影响了连个环的共轭双键,π-π共轭效应产生了红移现象,最大吸收波长变大了。 Scott规则:(参考仪器分析教程Edition 2 叶宪曾)这个其实也很简单的,之间黏贴好了。 2

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