有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響【精品-ppt】

1、1/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響實驗實驗106 106 有機化合物的紫外吸收光譜有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響106.1 106.1 實驗目的實驗目的 （1 1）學會利用紫外吸收光譜進行化合物鑒定的方法。）學會利用紫外吸收光譜進行化合物鑒定的方法。 （2 2）了解溶劑性質(zhì)對有機化合物吸收光譜的影響。）了解溶劑性質(zhì)對有機化合物吸收光譜的影響。 （3 3）掌握分光光度計的使用。）掌握分光光度計的使用。

2、2/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響106.2 106.2 實驗原理實驗原理 （1 1）紫外吸收光譜、可見吸收光譜都屬于電子光譜，）紫外吸收光譜、可見吸收光譜都屬于電子光譜，它們都是由于價電子的躍遷而產(chǎn)生的。在有機化合物分它們都是由于價電子的躍遷而產(chǎn)生的。在有機化合物分子中有形成單鍵的子中有形成單鍵的電子、有形成雙鍵的電子、有形成雙鍵的電子、有未電子、有未成鍵的孤對成鍵的孤對n n電子。當分子吸收一定能量的輻射能時，這電子。當分子吸收一定能量的輻

3、射能時，這些電子就會躍遷到較高的能級，此時電子所占的軌道稱些電子就會躍遷到較高的能級，此時電子所占的軌道稱為反鍵軌道（為反鍵軌道（* *表示），而這種電子躍遷同內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有表示），而這種電子躍遷同內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。密切的關(guān)系。3/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響 （2 2）在紫外吸收光譜中，電子的躍遷有）在紫外吸收光譜中，電子的躍遷有* *、nn* *、和和nn* *四種類型，各種躍遷類型所需四種類型，各種躍遷類型所需要的能量依下列次序減小

4、：要的能量依下列次序減?。? * n n* * * * n n* *，由于一般紫外可見分光光度計只能提供，由于一般紫外可見分光光度計只能提供190190850 nm850 nm范圍的單色光，因此，我們只能測量范圍的單色光，因此，我們只能測量nn* *的躍的躍遷，遷，nn* *躍遷和部分躍遷和部分* *躍遷的吸收，而對只能產(chǎn)躍遷的吸收，而對只能產(chǎn)生生200 nm200 nm以下吸收的以下吸收的* *的躍遷則無法測量。的躍遷則無法測量。 4/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響

5、溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響 （3 3）芳香族化合物的特征吸收是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)中的三個乙烯的環(huán)）芳香族化合物的特征吸收是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)中的三個乙烯的環(huán)狀共軛體系狀共軛體系* *躍遷而產(chǎn)生的兩個強吸收帶，分別位于躍遷而產(chǎn)生的兩個強吸收帶，分別位于185 nm185 nm和和204 nm204 nm，稱為，稱為E E1 1和和E E2 2吸收帶。在吸收帶。在230230270270 nm nm處有一系列較弱的吸收處有一系列較弱的吸收帶，由帶，由* *躍遷和苯環(huán)的振動相重疊引起的，稱為躍遷和苯環(huán)的振動相重疊引起的，稱為B B帶。帶。R R帶是與帶是與雙鍵相連接的雜原子（例如雙鍵相連接的雜原子（例如C CO O、

6、C CN N、S SO O等）上未成鍵電子的等）上未成鍵電子的孤對電子孤對電子nn* *躍遷的結(jié)果。躍遷的結(jié)果。5/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響 （4 4）各種因素對吸收譜帶的影響表現(xiàn)為譜帶位移（藍移）各種因素對吸收譜帶的影響表現(xiàn)為譜帶位移（藍移和紅移）、譜帶強度的變化（增色效應和減色效應）、譜帶和紅移）、譜帶強度的變化（增色效應和減色效應）、譜帶精細結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)或消失等。精細結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)或消失等。 （5 5）影響有機化合物紫外吸收光譜的因素有內(nèi)

7、因（分子）影響有機化合物紫外吸收光譜的因素有內(nèi)因（分子內(nèi)的共軛效應、位阻效應、助色效應等）和外因（溶劑的極內(nèi)的共軛效應、位阻效應、助色效應等）和外因（溶劑的極性、酸堿性等溶劑效應）。由于受到溶劑極性和酸堿性等的性、酸堿性等溶劑效應）。由于受到溶劑極性和酸堿性等的影響，將使這些溶質(zhì)的吸收峰的波長、強度以及形狀發(fā)生不影響，將使這些溶質(zhì)的吸收峰的波長、強度以及形狀發(fā)生不同程度的變化。同程度的變化。6/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響106.3 106.

8、3 實驗步驟實驗步驟（一）溶液的配制（一）溶液的配制1.1.苯苯- -環(huán)己烷的配制環(huán)己烷的配制 2.2.苯酚苯酚- -環(huán)己烷的配制環(huán)己烷的配制 用環(huán)己烷用環(huán)己烷稀釋至稀釋至10 mL 稱取稱取10 mg苯酚苯酚 溶解在溶解在10 mL環(huán)己烷中環(huán)己烷中 取取10滴母液滴母液 另一刻度另一刻度試管試管 取取1滴苯滴苯 取取5滴母液滴母液 刻度試管刻度試管 刻度試管刻度試管 用環(huán)己烷用環(huán)己烷稀釋至稀釋至10 mL 用環(huán)己烷用環(huán)己烷稀釋至稀釋至10 mL 母液母液測試液測試液母液母液測試液測試液7/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光

9、譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響3.3.苯酚苯酚- -乙醇的配制乙醇的配制 4.4.苯甲酸苯甲酸- -乙醇的配制乙醇的配制 稱取稱取10 mg10 mg苯酚苯酚 溶解在溶解在10 mL10 mL乙醇中乙醇中 取取10滴母液滴母液 用乙醇稀釋用乙醇稀釋至至10 mL 另一刻另一刻度試管度試管 母液母液測試液測試液稱取稱取10 mg10 mg苯甲酸苯甲酸 溶解在溶解在10 mL10 mL乙醇中乙醇中 取取10滴母液滴母液 用乙醇稀釋用乙醇稀釋至至10 mL 另一刻另一刻度試管度試管 母液母液測試液測試液8/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大

10、學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響（二）（二）按操作要求按操作要求 打開紫外打開紫外- -可見分光光度計可見分光光度計 等待儀器自檢完成等待儀器自檢完成并并工作狀態(tài)工作狀態(tài)穩(wěn)定穩(wěn)定 （三）苯的吸收光譜的測繪（三）苯的吸收光譜的測繪 1 cm1 cm的石英比色皿的石英比色皿 兩滴苯兩滴苯 加蓋加蓋 紫外分光紫外分光光度計光度計 用手心溫熱用手心溫熱比色皿底部片刻比色皿底部片刻以空白石英以空白石英比色皿為參比比色皿為參比從從220220360 nm360 nm范圍范圍內(nèi)進行波長掃描內(nèi)進行波長掃描

11、繪制繪制吸收光譜吸收光譜確定確定峰值波長峰值波長9/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響（四）（四） 苯苯- -環(huán)己烷、苯酚環(huán)己烷、苯酚- -環(huán)己烷環(huán)己烷苯酚苯酚- -乙醇、苯甲酸乙醇、苯甲酸- -乙醇乙醇以相應溶劑做參比以相應溶劑做參比 用用1 cm1 cm石英比色皿石英比色皿 從從200200360 nm360 nm范圍內(nèi)分范圍內(nèi)分別進行波長掃描別進行波長掃描繪制繪制吸收光譜吸收光譜（五）（五） 保存保存兩個兩個10 mL10 mL具塞比色管具塞

12、比色管 各加入苯酚水溶液各加入苯酚水溶液（0.4 gL-1）0.50 mL 分別用分別用0.1 molL-1 HCl、0.1 molL-1NaOH溶液稀釋至刻度溶液稀釋至刻度 搖勻搖勻 用用1 cm石英比色皿石英比色皿 以水做參比以水做參比 從從220-360 nm范圍內(nèi)分別范圍內(nèi)分別進行波長掃描進行波長掃描比較吸收光譜比較吸收光譜max的變化的變化 繪制繪制吸收光譜吸收光譜10/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響106.4 106.4 實驗結(jié)果實

13、驗結(jié)果 （1 1）指出圖譜中各吸收譜帶的類型和躍遷歸屬。）指出圖譜中各吸收譜帶的類型和躍遷歸屬。 （2 2）比較苯酚在不同溶劑中吸收帶位置的差異，并）比較苯酚在不同溶劑中吸收帶位置的差異，并說明溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響。說明溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響。 （3 3）了解苯環(huán)上取代基對吸收帶的影響。）了解苯環(huán)上取代基對吸收帶的影響。11/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響106.5 106.5 問題討論問題討論 （1 1）分子中哪類電子躍遷無法測得其紫外

14、吸收光譜？）分子中哪類電子躍遷無法測得其紫外吸收光譜？ （2 2）為什么極性溶劑有助于）為什么極性溶劑有助于nn* *躍遷向短波方向躍遷向短波方向移動？而使移動？而使* *躍遷向長波方向移動？躍遷向長波方向移動？12/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響106.6 106.6 參考答案參考答案 答：在紫外吸收光譜中，電子的躍遷有答：在紫外吸收光譜中，電子的躍遷有* *、n* *、和和n* *四種類型，各種躍遷類型所需要的四種類型，各種躍遷類型所需要的

15、能量依下列次序減?。耗芰恳老铝写涡驕p小：* * n* * * * n* *，由于一般紫外可見分光光度計只能提供由于一般紫外可見分光光度計只能提供190850 nm范范圍的單色光，因此，我們只能測量圍的單色光，因此，我們只能測量n* *的躍遷，的躍遷，n* *躍遷和部分躍遷和部分* *躍遷的吸收，而對只能產(chǎn)生躍遷的吸收，而對只能產(chǎn)生200 nm以以下吸收的下吸收的* *的躍遷則無法測量。的躍遷則無法測量。 （1 1）分子中哪類電子躍遷無法測得其紫外吸收光譜？）分子中哪類電子躍遷無法測得其紫外吸收光譜？13/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合

16、物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響 答：分子吸光后，成鍵軌道上的電子會躍遷至反鍵答：分子吸光后，成鍵軌道上的電子會躍遷至反鍵軌道形成激發(fā)態(tài)。一般情況下分子的激發(fā)態(tài)極性大于基軌道形成激發(fā)態(tài)。一般情況下分子的激發(fā)態(tài)極性大于基態(tài)。溶劑極性越大，分子與溶劑的靜電作用越強，使激態(tài)。溶劑極性越大，分子與溶劑的靜電作用越強，使激發(fā)態(tài)穩(wěn)定，能量降低，即發(fā)態(tài)穩(wěn)定，能量降低，即* *軌道能量降低大于軌道能量降低大于軌道能軌道能量降低，因此波長紅移。而產(chǎn)生量降低，因此波長紅移。而產(chǎn)生n* *躍遷的躍遷的n電子由于電子由于與極性溶劑形成氫鍵，基態(tài)與極性溶劑形成

17、氫鍵，基態(tài)n軌道能量降低大，軌道能量降低大，n* *躍躍遷能量增大，吸收帶藍移。遷能量增大，吸收帶藍移。 （2 2）為什么極性溶劑有助于）為什么極性溶劑有助于nn* *躍遷向短波方向躍遷向短波方向移動？而使移動？而使* *躍遷向長波方向移動？躍遷向長波方向移動？14/13在線答疑：在線答疑： wy- wy- 大大學學通通用用化化學學實實驗驗技技術(shù)術(shù)有機化合物的紫外吸收光譜及有機化合物的紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響Crg5%SHwla+XMBqf4%SGvk9-XMApe3$RGuj8)WLApd2!QFuj7(VKzod1#PEti7*UJync1#ODsh6

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