紫外可见吸收光谱PPT演示课件
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紫外-可见吸收光谱-ppt
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯 溶剂 正庚烷 正庚烷 乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
二氧杂环己烷
/nm 177 178 204 214 186 339，665 280 300，665 270
max
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
(2)空间阻碍使共轭体系破坏，max蓝移， max减小。
表 表4.5 2-4 - 及 ’ - 位有取代基的二苯乙烯化合物的紫外光谱 R H H CH 3 CH 3 C2H5 R’ H CH 3 CH 3 C2H5 C2H5 max 294 272 243.5 240 237.5
max
9
2.2 紫外-可见光谱的产生
通常由最高占有分子轨道中的一个电子在吸收适当波长的 辐射能量后，跃迁到最低未占有分子轨道，产生紫外-可见吸 收光谱。
在电子跃迁过程中吸收光的频率(υ )取决于分子的能级差：
式中：h——普朗克常数，6.626×10-34J· s； c—— 光速，2.9979×10nm· s-1；
2.n→σ *跃迁
实现这类跃迁所需要的能量较高，其吸收光谱在远紫外区和近紫外区， 杂原子如氧、氮、硫及卤素等均含有不成键n电子。含杂原子的化合物可以 产 生 n→σ * 跃 迁 。 如 甲 醇 ( 汽 态 )λ max=183nm ， ε =150 ； 三 甲 胺 ( 汽 态)λ max=227nm，ε =900；碘甲烷(己烷中) λ max=258nm，ε =380。
8
（三）吸收池 用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两 种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于 可见光区。为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直于 光束方向。 （四）检测器 检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化。 常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。硒光电 池对光的敏感范围为300~800nm，能产生可直接推动检流计的 光电流，但由于容易出现疲劳效应而只能用于低档的分光光度 计中；光电管在紫外-可见分光光度计上应用较为广泛；光电倍 增管是检测微弱光最常用的光电元件，它的 灵敏度比一般的光电管要高200倍，对光谱的精细结构有较好的 分辨能力。 （五）信号指示系统 放大信号并以适当方式指示或记录下来。 常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以 及数字显示或自动记录装置等。
二氧杂环己烷
/nm 177 178 204 214 186 339，665 280 300，665 270
max
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
(2)空间阻碍使共轭体系破坏，max蓝移， max减小。
表 表4.5 2-4 - 及 ’ - 位有取代基的二苯乙烯化合物的紫外光谱 R H H CH 3 CH 3 C2H5 R’ H CH 3 CH 3 C2H5 C2H5 max 294 272 243.5 240 237.5
max
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2.2 紫外-可见光谱的产生
通常由最高占有分子轨道中的一个电子在吸收适当波长的 辐射能量后，跃迁到最低未占有分子轨道，产生紫外-可见吸 收光谱。
在电子跃迁过程中吸收光的频率(υ )取决于分子的能级差：
式中：h——普朗克常数，6.626×10-34J· s； c—— 光速，2.9979×10nm· s-1；
2.n→σ *跃迁
实现这类跃迁所需要的能量较高，其吸收光谱在远紫外区和近紫外区， 杂原子如氧、氮、硫及卤素等均含有不成键n电子。含杂原子的化合物可以 产 生 n→σ * 跃 迁 。 如 甲 醇 ( 汽 态 )λ max=183nm ， ε =150 ； 三 甲 胺 ( 汽 态)λ max=227nm，ε =900；碘甲烷(己烷中) λ max=258nm，ε =380。
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（三）吸收池 用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两 种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于 可见光区。为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直于 光束方向。 （四）检测器 检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化。 常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。硒光电 池对光的敏感范围为300~800nm，能产生可直接推动检流计的 光电流，但由于容易出现疲劳效应而只能用于低档的分光光度 计中；光电管在紫外-可见分光光度计上应用较为广泛；光电倍 增管是检测微弱光最常用的光电元件，它的 灵敏度比一般的光电管要高200倍，对光谱的精细结构有较好的 分辨能力。 （五）信号指示系统 放大信号并以适当方式指示或记录下来。 常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以 及数字显示或自动记录装置等。
现代仪器分析-紫外可见近红外吸收光谱ppt课件
I0= Ia+ It+ Ir 由于反射光强度很弱，其影响很小，上式可简化为：
I0= Ia+ It
吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示， 即 A=lg1/T=lgI0/It
透光度：透光度为透过光的强度It与入射光强度I0之比，用T表示： 即 T= It/I0
-6-
2.2 光吸收定律
朗伯-比耳定律
朗伯——比尔定律：A＝kcl
- 13 -
4. 紫外-可见吸收光谱的产生
E = Ee +Ev + Er hv = ΔE = E2 - E1 = ΔEe + ΔEv + ΔEr
n E h
l
c
n
hc E
- 14 -
分子、原子或离子具有不连续的量子化能级---微观 仅当光子能量与被照物质基态和激发态能量之差相等
时才能发生吸收
H
H
CC
H
H
[C=C是发色基团]
助色基团取代，p p*跃迁（K带)将发生红移
取代基 -SR 红移距离 45(nm)
-NR2 40(nm)
-OR 30(nm)
-Cl 5(nm)
CH3 5(nm)
- 26 -
2. 立体结构和互变结构的影响
顺反异构：
H
H
反式：λmax=295.5 nm； εmax=29000
- 29 -
3.2 对精细结构的影响
极性溶剂使精细结构消失
- 30 -
溶剂本身有紫外吸收，选用溶剂时须注意其最低波长极限：
- 31 -
3.3 溶剂选择的原则 比较未知物与已知物的吸收光谱时，必须采用相同的溶 剂； 应竟可能地使用非极性溶剂，以便获得物质吸收光谱的 特征精细结构； 所选溶剂在需要测定的波长范围内无吸收或吸收很小。
I0= Ia+ It
吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示， 即 A=lg1/T=lgI0/It
透光度：透光度为透过光的强度It与入射光强度I0之比，用T表示： 即 T= It/I0
-6-
2.2 光吸收定律
朗伯-比耳定律
朗伯——比尔定律：A＝kcl
- 13 -
4. 紫外-可见吸收光谱的产生
E = Ee +Ev + Er hv = ΔE = E2 - E1 = ΔEe + ΔEv + ΔEr
n E h
l
c
n
hc E
- 14 -
分子、原子或离子具有不连续的量子化能级---微观 仅当光子能量与被照物质基态和激发态能量之差相等
时才能发生吸收
H
H
CC
H
H
[C=C是发色基团]
助色基团取代，p p*跃迁（K带)将发生红移
取代基 -SR 红移距离 45(nm)
-NR2 40(nm)
-OR 30(nm)
-Cl 5(nm)
CH3 5(nm)
- 26 -
2. 立体结构和互变结构的影响
顺反异构：
H
H
反式：λmax=295.5 nm； εmax=29000
- 29 -
3.2 对精细结构的影响
极性溶剂使精细结构消失
- 30 -
溶剂本身有紫外吸收，选用溶剂时须注意其最低波长极限：
- 31 -
3.3 溶剂选择的原则 比较未知物与已知物的吸收光谱时，必须采用相同的溶 剂； 应竟可能地使用非极性溶剂，以便获得物质吸收光谱的 特征精细结构； 所选溶剂在需要测定的波长范围内无吸收或吸收很小。
第五章 紫外-可见吸收光谱法(共73张PPT)
甲醇 n→σ*跃迁： λmax 183nm
π→π*跃迁：
所需能量较小，λ一般＞200nm，εmax ＞ 104。
不饱和基团（乙烯基、乙炔基）
不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此类跃迁。
乙烯 π→π*跃迁： λmax 165nm
丁二烯 π→π*跃迁： λmax 217nm
n→π*跃迁：
所需能量最小， λ >200nm，
这些能量是量子化的，只有光辐射的能量恰好等于两能级之间的
能量差时，才能被吸收。
分子内部三种能级跃迁所需 能量大小的顺序为：
ΔE电> ΔE振> ΔE转
分子的电子跃迁所吸收的能量比后二者大的多
1. ΔE电 约为1～20eV，所吸收的电磁辐射波长约为1240～
62nm，主要在紫外和可见光区。
2. ΔE振约为～1eV，相应的分子吸收光谱为红外光谱。
光的强度I0与透射光的强度I之比的对数值。
A＝lg I0/ I
T与A的关系：A＝－lgT
三、朗伯－比尔定律
朗伯－比尔定律是分子吸收光谱法定量分析的基础。
要求：能够提供足够强的连续辐射、有良好的稳定性、较长的使用
三、紫外-可见吸收光谱法的应用
第六节 紫外－可见吸收光谱的应用
光源不同：前者为锐线光源，如空心阴极灯；
由于化合物分子结构中取代基的引入或溶剂的改变使得吸收带的
强度即摩尔吸收系数εmax增大或减小的现象，称为增色效应或减色效
应。
三、紫外-可见光谱中的常见吸收带
1、R带：（基团radical）
含杂原子的不饱和基团的
n →π*跃迁产生
C＝O；C＝N；—N＝N—
特点：λmax 200~400nm，
π→π*跃迁：
所需能量较小，λ一般＞200nm，εmax ＞ 104。
不饱和基团（乙烯基、乙炔基）
不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此类跃迁。
乙烯 π→π*跃迁： λmax 165nm
丁二烯 π→π*跃迁： λmax 217nm
n→π*跃迁：
所需能量最小， λ >200nm，
这些能量是量子化的，只有光辐射的能量恰好等于两能级之间的
能量差时，才能被吸收。
分子内部三种能级跃迁所需 能量大小的顺序为：
ΔE电> ΔE振> ΔE转
分子的电子跃迁所吸收的能量比后二者大的多
1. ΔE电 约为1～20eV，所吸收的电磁辐射波长约为1240～
62nm，主要在紫外和可见光区。
2. ΔE振约为～1eV，相应的分子吸收光谱为红外光谱。
光的强度I0与透射光的强度I之比的对数值。
A＝lg I0/ I
T与A的关系：A＝－lgT
三、朗伯－比尔定律
朗伯－比尔定律是分子吸收光谱法定量分析的基础。
要求：能够提供足够强的连续辐射、有良好的稳定性、较长的使用
三、紫外-可见吸收光谱法的应用
第六节 紫外－可见吸收光谱的应用
光源不同：前者为锐线光源，如空心阴极灯；
由于化合物分子结构中取代基的引入或溶剂的改变使得吸收带的
强度即摩尔吸收系数εmax增大或减小的现象，称为增色效应或减色效
应。
三、紫外-可见光谱中的常见吸收带
1、R带：（基团radical）
含杂原子的不饱和基团的
n →π*跃迁产生
C＝O；C＝N；—N＝N—
特点：λmax 200~400nm，
紫外可见吸收光谱法可见光谱的特征吸收峰的形状及所在位置 PPT
OH
max =270nm
=230 =1250
长移——向长波方向移动又叫红移 max ↑长
短移——向短波方向移动又叫蓝移 max ↓短
（二）生色团的共轭作用
1.生色团处于非共轭状态，总的吸收是各 个生色团吸收的加和。 2.生色团发生共轭作用，则原来生色团吸 收峰消失，在长波方向上产生新的吸收峰， 吸收强度也会显著增加。 max ↑长 ↑大 对于多烯化合物，非共轭体系的max 与含一个烯键的化合物基本相同，但max 则与烯键的数目同步增大。
n→ *与 → *跃迁比较：
→ *
max 与组成双键的
n→ *
有关
原子种类基本无关
吸收强度 强吸收 =104~105 弱吸收 ＜102 极性溶剂 向长波方向移动 向短波方向移动
有机化合物的紫外-可见吸收 光谱法的分析就是以这两类跃迁为
基础。这两类跃迁（*和n
*跃迁）都要求化合物中含有不 饱和官能团以提供轨道。因此，
O
例：
H
C H
电子跃迁类型
分子轨道：
成键轨道 成键轨道 n 未成键轨道
*反键轨道*反键轨道
E：σ＜π＜n＜π*＜σ* 跃迁类型： *、n *、 n *、 * 四 种类型。
*
*反键轨道 *反键轨道 n* *
E
*
n *
* n 非键轨道 成键轨道 成键轨道
*跃迁吸收峰向长波方向移动，
n*跃迁吸收峰向短波方向移动。
2.对光谱精细结构和吸收强度的影响
——当物质处于气态时，分子间的作用极 弱，其振动光谱和转动光谱也能表现出来， 因而具有非常清晰的精细结构。 ——当它溶于非极性溶剂时，由于溶剂化 作用，限制了分子的自由转动，转动光谱 就不能表现出来。 如P125图7-2所示。
max =270nm
=230 =1250
长移——向长波方向移动又叫红移 max ↑长
短移——向短波方向移动又叫蓝移 max ↓短
（二）生色团的共轭作用
1.生色团处于非共轭状态，总的吸收是各 个生色团吸收的加和。 2.生色团发生共轭作用，则原来生色团吸 收峰消失，在长波方向上产生新的吸收峰， 吸收强度也会显著增加。 max ↑长 ↑大 对于多烯化合物，非共轭体系的max 与含一个烯键的化合物基本相同，但max 则与烯键的数目同步增大。
n→ *与 → *跃迁比较：
→ *
max 与组成双键的
n→ *
有关
原子种类基本无关
吸收强度 强吸收 =104~105 弱吸收 ＜102 极性溶剂 向长波方向移动 向短波方向移动
有机化合物的紫外-可见吸收 光谱法的分析就是以这两类跃迁为
基础。这两类跃迁（*和n
*跃迁）都要求化合物中含有不 饱和官能团以提供轨道。因此，
O
例：
H
C H
电子跃迁类型
分子轨道：
成键轨道 成键轨道 n 未成键轨道
*反键轨道*反键轨道
E：σ＜π＜n＜π*＜σ* 跃迁类型： *、n *、 n *、 * 四 种类型。
*
*反键轨道 *反键轨道 n* *
E
*
n *
* n 非键轨道 成键轨道 成键轨道
*跃迁吸收峰向长波方向移动，
n*跃迁吸收峰向短波方向移动。
2.对光谱精细结构和吸收强度的影响
——当物质处于气态时，分子间的作用极 弱，其振动光谱和转动光谱也能表现出来， 因而具有非常清晰的精细结构。 ——当它溶于非极性溶剂时，由于溶剂化 作用，限制了分子的自由转动，转动光谱 就不能表现出来。 如P125图7-2所示。
常见有机化合物的紫外可见吸收光谱ppt课件
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
溶液的颜色与光吸收的关系
完全吸收
光谱示意 复合光 表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
物质呈现颜色与吸收光波长的关系见下表。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
第一节 基本原理
一、光的基本特性 1.光的波动性 光是一种电磁波，电磁波可以用周期T(s)、
频率( עHz)、波长λ(nm)和波数σ（cm-1） 等参数描述。它们之间的关系为： =1/T=c/λע /cעσ=1/λ=
互作用。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
4.偏离朗伯一比尔定律的原因
定量分析时，通常液层 厚度是相同的，按照比尔 定律，浓度与吸光度之间 的关系应该是一条通过直 角坐标原点的直线。但在 实际工作中，往往会偏离 线性而发生弯曲。
透光度T （透射比）Transmittance
定义透光度：
T It I0
T 取值为0.0 ~ 1.0 全部吸收 ~~~~ 全部透射
吸光度A (Absorbance）
定义吸光度 ：
A 取值为 0.0 ~∞
二者关系为：
A lg I 0 It
全部透射~~~全部吸收
A = lg(1/T) = -lgT
课件紫外可见吸收光谱(共83张PPT)
T I I0
I 为透射光的强度
I0 为入射光的强度
A lgI0
lgT
I
1760年朗伯(Lambert)阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的 关系，即 A∝b
1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间 也具有类似的关系，即 A∝ c
二者的结合称为朗伯-比尔定律，其数学表达式为：
AlgTkbc
Abc
摩尔吸光系数ε的讨论:
（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数； （2）不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温度和波长等条件一定时 ,ε仅与吸收物质本身的性质有关,与待测物浓度无关;
（3）同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大吸收波长λmax 处的摩尔吸光系数，常以εmax表示。εmax表明了该吸收物质最大限度的
➢ 含有杂原子的不饱和化合物可以发生n→p*跃迁， 如含有羰基、硝基、亚硝基等
➢ n→p*跃迁所产生的吸收带称为R带
常用概念
➢ 发色团（或生色团）：具有π电子的不饱和基团，即 可在紫外-可见光区产生吸收的官能团。如C=C、 C≡C、 C=O、-NO2等
➢ 助色团：有一些含有n电子的基团(如-OH、-NH2、OR、-SH、-Cl、-Br、-I等)，它们本身没有生色功能
第二节
紫外-可见分光 光度计
UV-Vis spectrometer
一、基本组成
二、分光光度计的 类型
一、基本组成
1. 光源
➢ 要求：提供能量，激发被测物质分子使之产生价电子的跃迁， 从而产生电子光谱；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。
2. 有机化合物的紫外可见吸收光谱
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第三章 紫外可见吸收光谱
Ultraviolet and visible spectrophotometry UV—Vis
1
2
3
§ 3-1 概述
定义：紫外可见吸收光谱: 利用物质的分子或离子 对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及 吸收程度对物质的组成、含量和结构进行分析、 测定、推断的分析方法。
σ→σ*跃迁所需能量很大，相当于远紫外的辐射能， ＜200nm
饱和烃只能发生σ→σ*跃迁
例： CH4
λmax=125nm
C2H6 λmax=135nm
常用饱和烃类化合物作紫外可 见吸收光谱分析的溶剂
15
(2) n→σ* 跃迁
未共用电子对n电子跃迁到反键σ* 轨道所产生的 跃迁，这类跃迁所需能量比σ→σ*跃迁小，200nm 左右（150~250nm）
（2）K 吸收带： 共轭双键中π→π*跃迁 特点：a 跃迁所需能量较R带大，吸收峰位 于210~280nm b 吸收强度强， 104 随着共轭体系的增长，K 吸收带长移， 210
吸收强度小，＜102，弱吸收 含杂原子的双键不饱和有机化合物
C=S O=N- -N=N例：丙酮 λmax=280 nm
n→π*跃迁比π→π*跃迁所需能量小,吸收波长 长
18
常用的是π→π*跃迁和n→π*，这两种跃迁 都需要分子中有不饱和基团提供π轨道。
n→π*跃迁与π→π*跃迁的比较如下：
一些本身在紫外和可见光区无吸收,但能使生色团 吸收峰红移,吸收强度增大的基团称为助色团
长移与短移 ——向长波方向移动叫红移
——向短波方向移动叫蓝移
例：
λmax=254nm
=230ຫໍສະໝຸດ -OH λmax=270nm
=1250
20
吸收带—吸收峰在吸收光谱上的波带位置
（1）R 吸收带： n→π*跃迁 特点：a 跃迁所需能量较小，吸收峰位于 200~400nm b 吸收强度弱， ＜102
应用：应用广泛——不仅可进行定量分析，还可利 用吸收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的分析，对于常量、 微量、多组分都可测定。
特点：灵敏度高、准确度高、选择性好、操作方便、 分析速度快、应用范围广。
4
§ 3-2 紫外可见吸收光谱法 一、紫外可见吸收光谱的基本原理
（1） ——吸光物质在特定波长和溶剂中的一个特
征常数 ，定性的主要依据
（2） 值愈大，方法的灵敏度愈高
> 104
强吸收
= 103~104
较强吸收
= 102~103
中吸收
< 102
弱吸收
10
文献报道：紫外可见光谱的两个重要特征 max,
例：λmaxEt = 279 nm ( 5012 lg =3.7)
8
（二）紫外可见光谱的特征
A
1. 吸收峰的形状及所在位置
——定性、定结构的依据
2. 吸收峰的强度——定量的依据
A = lgI0 / I= CL ：摩尔吸收系数
单位：L.cm -1 . mol-1
单色光 I0
I
L
9
的物理意义及计算
• 在数值上等于1mol/L的吸光物质在1cm光程中 的吸光度， = A/CL，与入射光波长、溶液的性 质及温度有关
吸收概率较小，在102~103范围内，中吸收
含有未共用电子对的杂原 子（N、O、S、X）的饱和
化合物发生n→σ* 跃迁;
含-NH2 、-OH、-X 例：CH3OH λmax=184nm
CH3Br λmax=204nm
16
（3）π→π*跃迁
π电子跃迁到反键π* 轨道所产生的跃迁，这类跃 迁所需能量比σ→σ*跃迁小，若无共轭，与n→σ* 跃迁差不多。200nm左右
不同波长的光
L
6
图3-1紫外可见吸收光谱示意图
A
末端吸收
最强峰
肩 峰
次强峰 峰谷
max
min
7
A
分析吸收曲线 可以看到：
1.同一浓度的 待测溶液对不 同波长的光有 不同的吸光度;
max
min
2. 对于同一待测溶液，浓度愈大，吸光度也愈大；
3. 对于同一物质，不论浓度大小如何，最大吸收峰 所对应的波长(最大吸收波长 λmax) 不变.并且 曲线的形状也完全相同。
（一）紫外可见吸收光谱 由紫外可见分光光度计获得
光源——单色器——吸收池——检测器——显示器
ΔE电 = h 光 (200—800 nm)
激发态 基态
5
吸收曲线
将不同波长的光透过某一固定浓度和 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。
11
二、 紫外可见吸收光谱与分子结构的关系
(一 ) 有机化合物的紫外可见吸收光谱
1. 电子跃迁类型
紫外可见吸收光谱是由分子中价电子能级跃 迁产生的——这种吸收光谱取决于价电子的性质
1. 电子类型
形成单键的σ电子
C-H、C-C
形成双键的π电子
C=C、C=O
未成对的孤对电子n 电子 C=O¨：
¨O ：
例：
HC
H
12
分子轨道有σ、σ*、π、 π*、n 能量高低σ＜π＜n＜π*＜σ*
σ* π*
n → σ* π→π* n→π*跃迁
n
π
能
σ→σ*
量
σ
13
主要有四种跃迁类型 跃迁所需能量为：
σ→σ* n→σ* π→π* n→π*
分子中电子的能级和跃迁 14
（1） σ→σ* 跃迁
成键σ电子跃迁到反键σ*轨道所产生的跃迁
吸收峰波长
吸收强度 极性溶剂
π→π*
n→π*
与组成双键的
有关
原子种类基本无关
强吸收 104~105 弱吸收 ＜102
向长波方向移动 向短波方向移动
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2、 常用术语
发色团——含不饱和键基团，有π键
含有不饱和键，能吸收紫外可见光，产生 n→π* 或π→π*跃迁的基团称为发色团
助色团——含杂原子的饱和基团
吸收强度大，在104~105范围内，强吸收
若有共轭体系，波长向长波方向移动，相当于 200~700 nm
含不饱和键的化合物发生π→π*跃迁
C=O , C=C, C≡C
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(4) n→π*跃迁
n电子跃迁到反键π* 轨道所产生的跃迁，这类 跃迁所需能量较小，吸收峰在200~400 nm左右
Ultraviolet and visible spectrophotometry UV—Vis
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2
3
§ 3-1 概述
定义：紫外可见吸收光谱: 利用物质的分子或离子 对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及 吸收程度对物质的组成、含量和结构进行分析、 测定、推断的分析方法。
σ→σ*跃迁所需能量很大，相当于远紫外的辐射能， ＜200nm
饱和烃只能发生σ→σ*跃迁
例： CH4
λmax=125nm
C2H6 λmax=135nm
常用饱和烃类化合物作紫外可 见吸收光谱分析的溶剂
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(2) n→σ* 跃迁
未共用电子对n电子跃迁到反键σ* 轨道所产生的 跃迁，这类跃迁所需能量比σ→σ*跃迁小，200nm 左右（150~250nm）
（2）K 吸收带： 共轭双键中π→π*跃迁 特点：a 跃迁所需能量较R带大，吸收峰位 于210~280nm b 吸收强度强， 104 随着共轭体系的增长，K 吸收带长移， 210
吸收强度小，＜102，弱吸收 含杂原子的双键不饱和有机化合物
C=S O=N- -N=N例：丙酮 λmax=280 nm
n→π*跃迁比π→π*跃迁所需能量小,吸收波长 长
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常用的是π→π*跃迁和n→π*，这两种跃迁 都需要分子中有不饱和基团提供π轨道。
n→π*跃迁与π→π*跃迁的比较如下：
一些本身在紫外和可见光区无吸收,但能使生色团 吸收峰红移,吸收强度增大的基团称为助色团
长移与短移 ——向长波方向移动叫红移
——向短波方向移动叫蓝移
例：
λmax=254nm
=230ຫໍສະໝຸດ -OH λmax=270nm
=1250
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吸收带—吸收峰在吸收光谱上的波带位置
（1）R 吸收带： n→π*跃迁 特点：a 跃迁所需能量较小，吸收峰位于 200~400nm b 吸收强度弱， ＜102
应用：应用广泛——不仅可进行定量分析，还可利 用吸收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的分析，对于常量、 微量、多组分都可测定。
特点：灵敏度高、准确度高、选择性好、操作方便、 分析速度快、应用范围广。
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§ 3-2 紫外可见吸收光谱法 一、紫外可见吸收光谱的基本原理
（1） ——吸光物质在特定波长和溶剂中的一个特
征常数 ，定性的主要依据
（2） 值愈大，方法的灵敏度愈高
> 104
强吸收
= 103~104
较强吸收
= 102~103
中吸收
< 102
弱吸收
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文献报道：紫外可见光谱的两个重要特征 max,
例：λmaxEt = 279 nm ( 5012 lg =3.7)
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（二）紫外可见光谱的特征
A
1. 吸收峰的形状及所在位置
——定性、定结构的依据
2. 吸收峰的强度——定量的依据
A = lgI0 / I= CL ：摩尔吸收系数
单位：L.cm -1 . mol-1
单色光 I0
I
L
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的物理意义及计算
• 在数值上等于1mol/L的吸光物质在1cm光程中 的吸光度， = A/CL，与入射光波长、溶液的性 质及温度有关
吸收概率较小，在102~103范围内，中吸收
含有未共用电子对的杂原 子（N、O、S、X）的饱和
化合物发生n→σ* 跃迁;
含-NH2 、-OH、-X 例：CH3OH λmax=184nm
CH3Br λmax=204nm
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（3）π→π*跃迁
π电子跃迁到反键π* 轨道所产生的跃迁，这类跃 迁所需能量比σ→σ*跃迁小，若无共轭，与n→σ* 跃迁差不多。200nm左右
不同波长的光
L
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图3-1紫外可见吸收光谱示意图
A
末端吸收
最强峰
肩 峰
次强峰 峰谷
max
min
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A
分析吸收曲线 可以看到：
1.同一浓度的 待测溶液对不 同波长的光有 不同的吸光度;
max
min
2. 对于同一待测溶液，浓度愈大，吸光度也愈大；
3. 对于同一物质，不论浓度大小如何，最大吸收峰 所对应的波长(最大吸收波长 λmax) 不变.并且 曲线的形状也完全相同。
（一）紫外可见吸收光谱 由紫外可见分光光度计获得
光源——单色器——吸收池——检测器——显示器
ΔE电 = h 光 (200—800 nm)
激发态 基态
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吸收曲线
将不同波长的光透过某一固定浓度和 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。
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二、 紫外可见吸收光谱与分子结构的关系
(一 ) 有机化合物的紫外可见吸收光谱
1. 电子跃迁类型
紫外可见吸收光谱是由分子中价电子能级跃 迁产生的——这种吸收光谱取决于价电子的性质
1. 电子类型
形成单键的σ电子
C-H、C-C
形成双键的π电子
C=C、C=O
未成对的孤对电子n 电子 C=O¨：
¨O ：
例：
HC
H
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分子轨道有σ、σ*、π、 π*、n 能量高低σ＜π＜n＜π*＜σ*
σ* π*
n → σ* π→π* n→π*跃迁
n
π
能
σ→σ*
量
σ
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主要有四种跃迁类型 跃迁所需能量为：
σ→σ* n→σ* π→π* n→π*
分子中电子的能级和跃迁 14
（1） σ→σ* 跃迁
成键σ电子跃迁到反键σ*轨道所产生的跃迁
吸收峰波长
吸收强度 极性溶剂
π→π*
n→π*
与组成双键的
有关
原子种类基本无关
强吸收 104~105 弱吸收 ＜102
向长波方向移动 向短波方向移动
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2、 常用术语
发色团——含不饱和键基团，有π键
含有不饱和键，能吸收紫外可见光，产生 n→π* 或π→π*跃迁的基团称为发色团
助色团——含杂原子的饱和基团
吸收强度大，在104~105范围内，强吸收
若有共轭体系，波长向长波方向移动，相当于 200~700 nm
含不饱和键的化合物发生π→π*跃迁
C=O , C=C, C≡C
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(4) n→π*跃迁
n电子跃迁到反键π* 轨道所产生的跃迁，这类 跃迁所需能量较小，吸收峰在200~400 nm左右