紫外光譜詳解

1、關于紫外光譜詳解第一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月紫外光譜光譜的基本原理儀器裝置實驗技術紫外吸收與分子結構關系應用第二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月基本原理電磁波譜光譜的形成（示意圖）：分子在入射光的作用下發(fā)生了價電子的躍遷，吸收了特定波長的光波形成。郎伯-比耳定理電子躍遷的類型紫外光譜的譜帶類型常見的光譜術語影響紫外吸收的因素顏色與波長的關系返回第三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月光譜的形成（示意圖）返回第四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月電子躍遷返回第五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月郎伯-比耳定理吸光度A 透射率T 為摩爾吸收系數(shù) l

2、為光在溶液中經(jīng)過的距離（比色池的厚度） 透過光強度I1 入射光強度I0 返回A = log(I0/I1 ) = log(1/T ) = .c.l c, 溶液的濃度第六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月郎伯-比耳定理中常用符號和術語返回第七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月電磁波譜第八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月電磁波譜返回練習1第九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月常見的光譜術語生色團：分子中產(chǎn)生紫外吸收帶的主要官能團 助色團：本身在紫外區(qū)和可見區(qū)不顯示吸收的原子或基團，當連接一個生色團后，則使生色團的吸收帶向紅移并使吸收強度增加一般為帶有p電子的原子或原

3、子團 紅移 ：向長波移動藍移：向短波移動增色效應：使吸收帶的吸收強度增加的效應 減色效應：使吸收帶的吸收強度降低的效應 返回第十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月常見生色團和助色團返回ChromophoreExampleExcitationlmax, nmeSolventC=CEthenep _ p*17115,000hexaneCC1-Hexynep _ p*18010,000hexaneC=OEthanaln _ p*p _ p*2901801510,000hexanehexaneN=ONitromethanen _ p*p _ p*275200175,000ethanoletha

4、nolC-X X=Br X=IMethyl bromideMethyl Iodiden _ s*n _ s*205255200360hexanehexane第十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月電子躍遷的類型電子從基態(tài)（成鍵軌道）向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)的躍遷。 雜原子末成鍵電子被激發(fā)向反鍵軌道的躍遷有機化合物有三種電子：電子、電子和 n電子第十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月電子能級和躍遷示意圖 各種躍遷所所需能量(E)的大小次序為： 返回第十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月紫外光譜的譜帶類型K帶（共軛帶）：共軛系統(tǒng)*躍遷產(chǎn)生，特征是吸收強度大，log 4E帶：

5、苯環(huán)的* 躍遷產(chǎn)生，當共軛系統(tǒng)有極性基團取代時， E帶相當于K帶，吸收強度大，log 4B帶：苯環(huán)的*躍遷產(chǎn)生，中等強度吸收峰，特征是峰形有精細結構R帶：未共用電子的n*躍遷產(chǎn)生，特征是吸收強度弱，log 1返回第十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月影響紫外吸收的因素共軛體系的形成使吸收紅移 取代基效應超共軛效應 ：烷基與共軛體系相連時，可以使波長產(chǎn)生少量紅移 空間效應：空間位阻，構型，構象，跨環(huán)效應躍遷的類型外部因素：溶劑效應 ，溫度，PH值影響返回第十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月共軛效應返回第十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月溶劑效應極性增大使*紅移，

6、n*躍遷藍移，精細結構消失第十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 溶劑效應對丙酮紫外吸收的影響 1-己烷 2-95%乙醇 3-水 練習2第十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月溶劑效應使精細結構消失返回第十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月溫度的影響溫度降低減小了振動和轉動對吸收帶的影響，呈現(xiàn)電子躍遷的精細結構返回第二十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月PH值影響苯酚的紫外光譜 苯胺的紫外光譜 返回第二十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月空間位阻 0 10o 90 o 180 omax 466nm 370nm 490nm K帶max 8900 60

7、70 5300 640 返回第二十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月跨環(huán)效應 max 300.5nm 280nmmax 292 150 返回第二十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月構型影響max 295.5nm 280nm 29000 10500 返回第二十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月構象影響返回第二十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月取代基的影響 當共軛雙鍵的兩端有容易使電子流動的基團(給電子基或吸電子基)時，極化現(xiàn)象顯著增加。給電子基：未共用電子對的流動性很大，能夠形成p-共軛，降低能量，max紅移， max增加。N(C2H5)2-N(CH3)

8、2NH2-OH，-OCH3 ，-NHCOCH3吸電子基：易吸引電子而使電子容易流動的基團，如：-NO2, -CO等。產(chǎn)生電子的永久性轉移，max紅移。電子流動性增加，吸收強度增加。給電子基與吸電子基同時存在：產(chǎn)生分子內(nèi)電荷轉移吸收，max紅移， max增加。返回第二十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月儀器裝置組成主要包括光源、分光系統(tǒng)、吸收池、檢測系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)等五個部分 返回第二十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗技術分光光度計的校正溶劑的選擇推測化合物分子骨架 溶劑對200-400nm的紫外光沒有吸收 溶劑與樣品不發(fā)生化學作用 常用的溶劑有：己烷、環(huán)己烷、乙腈、甲醇

9、、乙醇、異丙醇、乙醚、二氧六環(huán)等返回練習3第二十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月分光光度計的校正0.01N硫酸中的重鉻酸鉀，波長及吸光度返回第二十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月返回第三十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月顏色與波長的關系紫光 400435nm 藍光 450480nm 青光 480490nm 藍光綠 490500nm 綠光 500nm560nm 黃光綠 560580nm 黃光 580nm595nm 橙光 595605nm 紅光 605700nm 第三十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月The visible spectrum and c

10、olor第三十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月返回第三十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月紫外吸收與分子結構關系如果在210-250nm有強吸收，表示有K吸收帶，則可能含有兩個雙鍵的共軛體系，如共軛二烯或，不飽和酮等。同樣在260，300，330nm處有高強度K吸收帶，在表示有三個、四個和五個共軛體系存在。如果在260300nm有中強吸收（=2001000），則表示有B帶吸收，體系中可能有苯環(huán)存在。如果苯環(huán)上有共軛的生色基團存在時，則可以大于10000。如果在250300nm有弱吸收帶（R吸收帶） 100，則可能含有簡單的非共軛并含有n電子的生色基團，如羰基等。第三十四張

11、，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月紫外吸收與分子結構關系各類化合物的UV光譜飽和烴化合物 （烷烴和鹵代烷烴的紫外吸收波長短，可用于紫外吸收測試溶劑）簡單的不飽和化合物 共軛系統(tǒng)的紫外吸收光譜 芳環(huán)化合物的紫外吸收光譜 返回第三十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月鹵代烴化合物溶劑max（nm）maxCF4蒸氣105.2CH3F蒸氣173160153169370CHCl3蒸氣175175.5950CH3Br蒸氣204175200CH2Br2異辛烷200.51981050970CHBr3異辛烷223.41980CH3I蒸氣異辛烷257257.5230370CHI3異辛烷349.430

12、7.2274.921408301310返回第三十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月簡單的不飽和化合物簡單烯烴、炔烴位于真空紫外區(qū)，助色基團的存在可以使波長紅移簡單醛酮n*躍遷在紫外區(qū)，為弱吸收返回第三十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月簡單醛酮化合物溶劑maxmax甲醛蒸氣3041817518000乙醛蒸氣3105丙酮蒸氣28912.5182100002-戊酮己烷278154-甲基-2-戊酮異辛烷28320環(huán)戊酮異辛烷30018環(huán)己酮異辛烷29115環(huán)辛酮異辛烷29114第三十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月丙酮返回第三十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年

13、6月共軛系統(tǒng)的紫外吸收光譜共軛雙烯 ，不飽和醛、酮、-不飽和羧酸、酯、酰胺 返回第四十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月共軛雙烯波長增加因素max(nm)1. 開鏈或非駢環(huán)共軛雙烯基本值 217雙鍵上烷基取代增加值 +5環(huán)外雙烯 +52. 同環(huán)共軛雙烯或共軛多烯駢環(huán)異環(huán)共軛雙烯基本值 214同環(huán)共軛雙烯 253延長一個雙鍵增加值 +30烷基或環(huán)殘基取代 +5環(huán)外雙鍵 +5助色基團OAc0OR+6SR+30Cl、Br+5NR2+60第四十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月計算舉例4個環(huán)殘基取代 +54 計算值 237 nm（238 nm） （1）共軛雙烯基本值 2174個環(huán)殘基

14、或烷基取代 +54 環(huán)外雙鍵 +5 計算值 242 nm （243 nm）（2）非駢環(huán)雙烯基本值 217 5個烷基取代 +55 3個環(huán)外雙鍵 +53 延長一個雙鍵 +302計算值 353 nm（355 nm）（3）同環(huán)共軛雙烯基本值 253 第四十二張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月共軛雙烯共軛雙烯基本值 2144個環(huán)殘基取代 +531個環(huán)外雙鍵 +5計算值 234 nm（235 nm） 返回第四十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月Some examples that illustrate these rules 第四十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月，不飽和醛、

15、酮 第四十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月，不飽和醛、酮第四十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月計算舉例（1）六元環(huán)、-不飽和酮基本值 215 2個取代 122 1個環(huán)外雙鍵 5 計算值 244nm (251nm） （2）六元環(huán)、-不飽和酮基本值 215 2個烷基取代 122 1個烷基取代 10 2個環(huán)外雙鍵 52 計算值 259nm（258nm） （3）直鏈、-不飽和酮基準值 215延長1個共軛雙鍵 301個烷基取代 181個烷基取代 18 計算值 281nm（281nm） 第四十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月溶劑校正 溶劑甲醇氯仿二氧六環(huán)乙醚己烷環(huán)己烷水

16、nm0+1+5+7+11+11-8返回第四十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月、-不飽和羧酸、酯、酰胺第四十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月計算舉例CH3-CH=CH-CH=CH-COOH單取代羧酸基準值 208延長一個共軛雙鍵 30烷基取代 18 計算值 256nm （254nm） 返回第五十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月芳環(huán)化合物的紫外吸收光譜苯的紫外吸收光譜（溶劑：異辛烷） 硝基苯（1），乙酰苯（2），苯甲酸甲酯（3）的紫外吸收光譜（溶劑 庚烷） 第五十一張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月芳環(huán)化合物的紫外吸收光譜返回第五十二張，PPT共六十四頁，

17、創(chuàng)作于2022年6月芳環(huán)化合物的紫外吸收光譜第五十三張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月紫外吸收光譜的應用化合物的鑒定 純度檢查:如乙醇中少量苯的檢查。 異構體的確定 位阻作用的測定 氫鍵強度的測定 成分分析（定量分析）紫外光譜法在工作生產(chǎn)中的應用 互變異構的測定第五十四張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月化合物的鑒定推測化合物分子骨架：200-800nm 沒有吸收，說明分子中不存在共軛結構 (-C=C-C=C-,-C=C-C=O,苯環(huán)等），可能為飽和化合物。200-250nm有強吸收峰，為發(fā)色團的K帶，說明分子中 存在上述共軛結構單元。250-300nm 有中等強度的吸收峰，為苯

18、環(huán)的B帶，說明 為芳香族化合物270-350nm有弱吸收峰，為R帶，可能為羰基化合物、 烯醇等。樣品有顏色，說明分子中含較大的共軛體系，或為含N 化合物.推測化合物分子骨架第五十五張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月利血平結構的鑒定返回第五十六張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月酮式-烯醇式互變異構max=215+-R+-OH=215+12+30=257nm(實測255nm) 在堿性乙醇溶液中，以烯醇氧負離子形式存在，氧原子上負電荷增加了共軛雙鏈的電子云密度，使K吸收帶進一步紅移至280nm，值也增大。第五十七張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十八張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月沙倬酮紫外吸收為252nm返回第五十九張，PPT共六十四頁，創(chuàng)作于2022年6月練習1下面五個電磁輻射區(qū)域：A：X射線區(qū)B：紅外區(qū)C：無線電波D：可見光區(qū)E：紫外光區(qū)請指出（1）能量最大者（2）波長最短者（3）波數(shù)最小者（4）頻率最小者返回第六十張，PPT共六十四頁，創(chuàng)