实验三、有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应解读
有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂的影响
有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂的影响
一.实验目的和要求
1.了解双光束紫外-可见分光光度计的仪器构造和使用。
2.学习紫外吸收光谱的绘制方法。
3.了解溶剂的性质对同一种物质的吸收光谱的影响。
二.实验原理
苯具有环状共轭体系,在紫外区有三个吸收谱带:E1带、E2带和B带,这些吸收带都是π→π*电子跃迁产生的。
当苯环上的氢被助色团取代后,苯的吸收光谱会发生变化:E2吸收带向长波方向移动,复杂的B吸收带变得简单化。
溶剂对紫外吸收光谱的吸收峰的波长、强度及形状都可能产生影响,这种现象被称为溶剂效应。
造成这种影响的原因是溶剂和溶质间形成氢键,也可能是由于溶剂的偶极作用使溶质的极性增强。
三.仪器与试剂
仪器:TU-1901双光束紫外-可见分光光度计,1 cm石英吸收池。
试剂:邻甲苯酚,HCl, NaOH,无水乙醇。
四.实验内容与步骤
1.溶剂性质对吸收光谱的影响
配制浓度为12.5 mg L-1的邻甲苯酚溶液,其溶剂分别为(a)无水乙醇;(b)0.1 mol L-1HCl;(c)0.1 mol L-1NaOH,
摇匀。
用1 cm石英吸收池,以相应的溶剂作参比,绘制各溶液在200-400 nm范围内的吸收光谱。
五.数据处理
1.记录各邻甲苯酚溶液的吸收光谱。
2.找出各邻甲苯酚溶液的吸收光谱的最大吸收波长,并与邻甲苯酚-无水乙醇溶液的吸收峰进行比较。
六.思考题
1.产生紫外光谱的电子跃迁有那些类型?2.影响紫外吸收光谱的因素有哪些?。
高中化学实验三: 有机化合物的紫外-可见吸收光谱及溶剂效应
实验三:有机化合物的紫外-可见吸收光谱及溶剂效应一、实验目的1、了解紫外-可见分光光度法的原理及应用范围。
2、了解紫外-可见分光光度计的基本构造及设计原理。
3、了解苯及衍生物的紫外吸收光谱及鉴定方法。
4、观察溶剂对吸收光谱的影响。
二、实验原理紫外-可见分光光度法是光谱分析方法中吸光测定法的一部分。
1、紫外-可见吸收光谱的产生紫外可见吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。
这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。
分子内部的运动分为价电子运动、分子内原子在平衡位置附近的振动和分子绕其重心的转动。
因此分子具有电子能级、振动能级和转动能级。
通常电子能级间隔为1至20eV,这一能量恰落在紫外与可见光区。
每一个电子能级之间的跃迁,都伴随着分子的振动能级和转动能级的变化,因此,电子跃迁的吸收线就变成了内含有分子振动和转动精细结构的较宽的谱带。
芳香族化合物的紫外光谱的特点是具有由π→π*跃迁产生的3个特征吸收带。
例如,苯在184nm附近有一个强吸收带,ε=68000;在204nm处有一较弱的吸收带,ε=8800;在254nm附近有一个弱吸收带,ε=250。
当苯处在气态时,这个吸收带具有很好的精细结构。
当苯环上带有取代基时,则强烈地影响苯的3个特征吸收带。
2、紫外-可见光谱分析法的应用1)化学物质的结构分析;2)有机化合物分子量的测定;3)酸碱离解常数的测定;4)标准曲线法测定有机化合物的含量;5)络合物中配位体/金属比值的测定;6)有机化合物异构物的判别等。
3、紫外-可见分光光度计的基本构造三、实验仪器与试剂仪器:Cary500紫外-可见-近红外分光光度计比色管(带塞):5mL10支,10mL3支;移液管:1mL6支,0.1mL2支试剂:苯、乙醇、环己烷、正己烷、氯仿、丁酮溶液:HCl(0.1mol•L-1),NaOH(0.1 mol•L-1),苯的环己烷溶液(1:250),甲苯的环己烷溶液(1:250),苯的环己烷溶液(0.3g•L-1),苯甲酸的环己烷溶液(0.8g •L-1),苯酚的水溶液(0.4 g•L-1)。
实验二 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响
七、思考题: 1.试样溶液浓度过大或过小,对测量有何影响?应如何调整? 2. εmax 值的大小与哪些因素有关? 紫外可见分光光度仪(北京普析通用仪器 UVWIN5)使用说明: 1、先开外设计算机,将干燥剂从样品室取出,盖好样品室盖,开启光度计电源, 10 秒钟后,开启计算机电源。 2、从计算机桌面上启动光度计应用程序 UVWIN5 图标,仪器自检(自检时不要
实验二 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响 3
枣庄学院化学化工与材料科学学院仪器分析实验教案
黄薇
1.根据苯的吸收光谱分析确定苯的吸收谱线(列出的苯的吸收光谱图) 最大吸收波长:苯在紫外区有三个吸收带 π→π* 180-184nm π→π* π→π* 200-204nm 230-270nm ε=47000-60000 (远紫外意义不大) ε=8000 ε=204 (在远紫外末端也不常用) (弱吸收带,苯环的精细结构或苯带,常用
实验二 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响 4
枣庄学院化学化工与材料科学学院仪器分析实验教案
黄薇
开启样品室盖) 。 3、参数设置:激活光谱扫描窗口,选择主菜单光谱扫描功能,选择【测量】菜 单下的【参数设置】子菜单,可打开设置窗口,选择需要测量的参数。选择测定 波长范围:300-250nm 4、基线校正:紫外光度计的一项校正功能,在吸光度或透光率扫描测光方式下, 空白溶液或溶剂执行校正。在光谱扫描之前,进行基线校正,再更改完扫描参数 后,也必须进行基线校正。 5、附件设置:选择主菜单光谱扫描功能选择【测量】菜单下的【附件】子菜单, 可打开附件设置窗口,点击“位置”,将相应的样品池选择为红色标记●,从而设 置当前样品池的位置。如果设置选择为空白样品(●在空白位置) ,则在进行基线 校正时,系统会自动切换到此样品池进行校正。 6、 光谱扫描: 将样品倒入比色皿中, 同上操作, 设置选择为样品 (●在样品位置) , 选择主菜单光谱扫描功能选择【测量】菜单下的【开始】子菜单,即可开始光谱 扫描。 7、图形处理:选择【图形】菜单下的相应子菜单,即可进行相应图形处理。例 如峰值检出:选择【图形】菜单下的【峰值检出】子菜单即可;选择【图形】菜 单下的【读屏幕】子菜单即可读出图形中相应的数据。 8、文件保存:想保存扫描文件,选择【文件】菜单下的【保存】子菜单,在弹 出的保存窗口中输入要保存的文件名,然后点击【确定】按钮即可。 9、导出数据:主要指测量数据,选择【文件】菜单下的【导出数据】子菜单, 通过【导出类型】对导出的文件类型进行选择,在【导出文件】编辑框中输入要 导出的文件名,或点击其右侧的“…”的按钮对文件进行选择。设置完成后,点击 【导出】按钮系统会按照设置的内容将说有的数据导出到指定的文件中。 10、测量结束后,样品室中取出比色皿,洗净放好,退出光度计应用程序,依 次关闭计算机和光度计电源, 样品室中放入干燥剂, 盖好防尘罩, 填写使用记录, 关好水、电、门。
溶剂效应在紫外光谱中的应用
溶剂效应在紫外光谱中的应用1.引言1.1 概述概述溶剂效应是指在化学反应或物理过程中,溶剂对溶质的溶解和溶质对溶剂的影响所产生的效应。
在紫外光谱分析中,溶剂效应是指溶剂对物质在紫外光谱中的吸收行为所产生的影响。
溶剂效应在紫外光谱分析中具有重要的作用。
不同的溶剂会对物质的吸收峰位置、吸收强度和光谱形状等参数产生影响,从而对物质的结构和性质进行研究和分析。
溶剂效应的研究不仅可以帮助我们更深入地了解物质的光谱特性,还可以为溶液中溶质的分析提供重要的指导。
本文将首先介绍溶剂效应的概念和原理,包括溶剂分子与溶质分子相互作用的机制。
然后,我们将重点探讨溶剂效应在紫外光谱中的基本应用,包括不同溶剂对物质吸收峰位置的影响、溶剂效应对吸收强度的影响以及溶剂效应对光谱形状的影响等。
通过对溶剂效应在紫外光谱中的应用的研究,我们可以更加准确地识别和定量分析物质,尤其是在溶液中的物质。
同时,溶剂效应的研究也为我们提供了深入了解物质溶解过程和溶解行为的机制的途径。
本文的目的是系统地介绍溶剂效应在紫外光谱分析中的应用,希望能够为相关领域的研究者提供一定的参考和借鉴,推动溶剂效应在紫外光谱分析中的深入研究和应用。
在文章的后续部分,我们将详细阐述溶剂效应对紫外光谱的影响以及溶剂效应在紫外光谱分析中的应用前景。
1.2文章结构2.正文2.1 溶剂效应的概念和原理溶剂效应是指溶剂对溶质分子或离子的环境影响所导致的物理性质的变化。
溶剂效应在化学和物理学领域中具有广泛的应用,其中在光谱学中的应用尤为显著。
溶剂效应的产生是由于溶剂与溶质之间的相互作用力。
在溶液中,溶剂分子与溶质分子之间可以发生氢键、范德华力、静电作用等相互作用,这些相互作用能会对溶质的光谱特性产生影响。
2.2 溶剂效应在紫外光谱中的基本应用溶剂是紫外光谱分析中不可或缺的一个因素。
溶剂对溶质的光谱特性产生影响,主要是通过溶剂效应的方式实现的。
溶剂的选择和光谱的测量条件对于准确分析和解释光谱数据非常重要。
有机化合物的紫外吸收光谱实验报告
有机化合物的紫外吸收光谱实验报告实验目的:1. 了解有机化合物紫外吸收光谱的基本原理以及使用方法。
2. 掌握实验操作的基本技能,正确操作分光光度计。
3. 通过实验,了解有机化合物的分子结构与紫外吸收光谱之间的关系,为分析有机分子结构提供基础。
实验原理:有机化合物的紫外吸收光谱可以为有机分子结构的研究提供很大的帮助。
在紫外光谱中,通常对于各种功能团体都存在特定的波长范围的吸收峰。
通过分析有机化合物在特定波长的紫外吸收峰的大小以及形状,我们就能够推断出分子中存在的功能团体。
实验步骤:1. 准备实验所需物品:分光光度计、苯甲酸溶液、四乙酸酯溶液、环己酮溶液等。
2. 打开分光光度计,调试好仪器,使其能夠正常工作。
3. 取一定量苯甲酸溶液,加入分光光度计比色皿中,并做好参照物质的设置。
4. 按照波长扫描模式,设定扫描范围,并进行扫描。
5. 记录下吸收峰的最大吸收波长及吸光度值,并对红外光谱进行分析解释。
6. 重复上述实验步骤,分别对于四乙酸酯溶液和环己酮溶液进行的操作。
7. 对实验结果进行分析,分别阐明各个实验组操作中存在的异同之处,并对每种化合物的分子结构和吸收峰进行解释。
实验结果分析:通过实验,我们得到了三种不同有机化合物的紫外吸收光谱,并对各个实验组操作中存在的异同之处进行了分析。
对于苯甲酸、四乙酸酯和环己酮这三种化合物,它们的特定吸收峰分别对应的波长区间如下:1. 苯甲酸:250nm至270nm2. 四乙酸酯:270nm至290nm3. 环己酮: 230nm至255nm可以看出,这三种化合物的吸收峰波长的区间是不同的,这表现出不同化合物分子结构之间的差异。
我们还可以通过分析各个吸收峰的峰值和峰形,来推断出分子中存在的官能团体,这也有利于我们理解化合物分子结构和有机分子之间的结构相互关系。
结论:通过实验,我们对于有机化合物的紫外吸收光谱有了更深入的了解。
通过观察分析不同化合物的吸收峰,我们可以推断出分子结构中所存在的官能团体以及它们在分子中位置的不同,从而为分析有机分子结构和进行有机合成提供帮助。
有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响【精品-ppt】
溶解在10 mL环己烷中
另一刻 度试管
用环己烷 稀释至10 mL
测试液
母液 测试液
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溶 剂 性 质 对 吸 收 光 谱 的 影 响
有 机 化 合 物 的 紫 外 吸 收 光 谱 及
在线答疑: wy-fxhx@ gshengjx@
大
学
3.苯酚-乙醇的配制
通 用
化
称取10 mg苯酚
大
学
通
用
106.5 问题讨论
化
学
(1)分子中哪类电子跃迁无法测得其紫外吸收光谱?
实 验
(2)为什么极性溶剂有助于n→π*跃迁向短波方向
技 术
移动?而使π→π*跃迁向长波方向移动?
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在线答疑: wy-fxhx@ gshengjx@
溶 剂 性 质 对 吸 收 光 谱 的 影 响
绘制 吸收光谱
确定 峰值波长
溶 剂 性 质 对 吸 收 光 谱 的 影 响
有 机 化 合 物 的 紫 外 吸 收 光 谱 及
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(四) 苯-环己烷、苯酚-环己烷
苯酚-乙醇、苯甲酸-乙醇
用1 cm石英比色皿
以相应溶剂做参比
(五)
溶 剂 性 质 对 吸 收 光 谱 的 影 响
有 机 化 合 物 的 紫 外 吸 收 光 谱 及
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大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
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(3)芳香族化合物的特征吸收是由苯环结构中的三个乙烯的环 状共轭体系π→π*跃迁而产生的两个强吸收带,分别位于185 nm和 204 nm,称为E1和E2吸收带。在230~270 nm处有一系列较弱的吸收 带,由π→π*跃迁和苯环的振动相重叠引起的,称为B带。R带是与 双键相连接的杂原子(例如C=O、C=N、S=O等)上未成键电子的 孤对电子n→π*跃迁的结果。
有机化合物的吸收光谱及溶剂的影响
有机化合物的吸收光谱及溶剂的影响一、目的要求1.学习有机化合物结构与其吸收光谱之间的关系。
2.了解溶剂的性质对吸收光谱的影响。
3.学习紫外-可见分光光度计的使用方法。
三、原理1、紫外吸收光谱的产生紫外吸收光谱法是由于物质吸收了一定波长的紫外光引起分子中价电子能级跃迁而形成的一种分析方法。
不同物质分子中电子类型、分布和结构不同,紫外光谱就不同,因此紫外光谱可用于定性和结构分析。
有机分子中有几种不同性质的价电子:形成单键的σ电子、形成双键的π电子以及氧、氮等杂原子所含的未成键的n电子。
可能产生的主要电子跃迁以及所需能量大小持续如下:σ→σ*>n→σ*≥π→π*>n→π*其中,σ→σ*、n→σ*和孤立双键的π→π*跃迁所需能量较大,吸收带波长较短,一般出现在远紫外区(10~200 nm),在普通的紫外可见分光光度计的检测范围(200~1000 nm)之外。
共轭效应所形成的大π键各能级间距离较近,使π→π*跃迁能量下降,吸收带向长波方向移动到仪器检测范围内。
所以紫外吸收光谱研究的重点是共轭体系中π→π*和与双键相连接的杂原子(C=O、C=N、S=O等)上未成键的孤对电子的n→π*跃迁的结果。
紫外吸收光谱是带状光谱,吸收带的位置用吸收强度最大处的波长,即最大吸收波长(λmax)表示,吸收带的强度用该波长处的摩尔吸收系数(кmax)表示。
分子中有些吸收带已被指认,其中由共轭体系中π→π*产生的吸收带称为K带,其特点是吸收强度大,кmax在104 L•mol-1•cm-1左右,λ随着共轭体系中双键数增加而增大,在217~280 nm范max围内变化;n→π*产生的吸收带称为R带,是弱吸收带,кmax<100 L•mol-1•cm-1;在芳香族化合物中,环状共轭体系的π→π*产生E、E2和B三个1吸收带,其中E2和B带的吸收波长大于200 nm,能被仪器所检测。
2、溶剂对紫外吸收光谱的影响影响紫外吸收光谱的外因是指测定条件,如溶剂效应等。
有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响
溶剂对紫外吸收光谱的影响1 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响一 实验原理具有不饱和结构的化合物,在紫外区(200~400nm )可能有特征吸收,为有机化合物的结构鉴定提供一定的信息。
紫外吸收光谱可用于某些物质的定性,定性的方法是比较未知物与已知纯物质在相同条件下的吸收光谱,如两物质的吸收光谱的形状一样,且λmax 和 κmax 相同,表明它们是同一物质。
溶剂的极性对有机化合物的吸收光谱的形状、λmax 和 κmax 有一定的影响。
溶剂极性增加,使*π→n 跃迁的吸收带蓝移,而*ππ→跃迁的吸收带红移。
二 仪器与试剂1 主要仪器 紫外吸收分光光度计1台(自己记录仪器的型号、名称和生产厂家);2 试剂 苯、乙醇、正己烷、丁酮、异亚丙基丙酮丙酮溶液:分别用水、乙醇和正己烷配制一定浓度的丙酮溶液,在λmax 的吸光度A 控制在1.5以内。
异亚丙基丙酮溶液:分别用水、乙醇和正己烷配制一定浓度的异亚丙基丙酮溶液浓度不同的2份,使在强吸收带的λmax 的吸光度A 控制在1.5以内,在弱吸收带的λmax 的吸光度A 控制0.5左右。
三 实验步骤1 苯的吸收光谱的绘制在1cm 的石英比色皿中滴入1滴苯,加盖,在紫外分光光度计上,用空白石英比色皿为参比,从200~400nm 范围内扫描吸收光谱曲线。
观察苯的E 2吸收带和B 吸收带(五指峰),并记录峰值的波长。
2 乙醇中微量苯的检测用1cm 的石英比色皿,以乙醇为参比,在200~300nm 范围内扫描乙醇试样的吸收光谱(乙醇试样在乙醇中加入微量的苯),并确定是否存在苯的E 2吸收带和B 吸收带?3 溶剂性质对紫外吸收光谱的影响(1)丙酮的吸收光谱:用1cm 的石英比色皿,以各自的溶剂为参比,在200~350nm 波长范围内,分别扫描丙酮在三种不同溶剂中的吸收曲线。
并把三条吸收曲线叠加在同一张图中,记录它们的λmax ,说明电子跃迁类型,并比较它们的变化,并解释原因。
紫外可见吸收光谱吸收带类型与溶剂效应
4、π→π*跃迁(最重要的、研究最多的吸收带)
所需能量较小,吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近 紫外区,εmax一般在104L·mol-1·cm-1以上,大多属于强吸收。 包含有:
K吸收带:共轭非封闭体系中的π→π*跃迁吸收带,一般 为强吸收(ε在104以上)。应用最多。极性溶剂使K带发生红 移。
摩尔吸光系数ε增大或减小
的现象分别称为增色效应或 减色效应,如图所示。
13:01:32
三、溶剂对紫外-可见吸收光谱的影响
1、常用溶剂 溶剂选用的原则: A、溶剂不影响溶质的测量; B、溶剂对溶质具有良好的溶解性; C、溶剂与溶质不相互作用。 一般情况下,极性物质选用极性溶剂;非极
性物质选用非极性溶剂。
这类光谱一般位于可见光区,摩尔吸收系数εmax很小,
对定量分析意义不大,一般用于研究配合物结构及无机配合 物键合理论等方面。
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苯的紫外吸收光谱(溶剂:异辛烷)
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二、常用术语
发色团:最有用的紫外—可见光谱是由π→π*和n→π*跃迁产 生的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这 类含有π键的不饱和基团称为发色团,也叫生色团。简单的发 色团(生色团)由双键或叁键体系组成,如乙烯基、羰基、 亚硝基、偶氮基—N=N—、乙炔基、腈基—C≡N等。单一 双键在远紫外区,共轭双键在近紫外区。 助色团:有一些含有n电子的基团(如—OH、—OR、—NH2 、—NHR、—X等),它们本身没有生色功能(不能吸收 λ>200nm的光),但当它们与生色团相连时,就会发生n→π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),这样的基团称为助色团。
第五章 紫外-可见吸
实验三_有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂对其吸收光谱的影响
实验三 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂对其吸收光谱的影响一、实验目的:1、学习并掌握紫外-可见分光光度计的使用;2、了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响;3、观察pH 对苯酚的吸收光谱的影响。
二、实验原理:具有不饱和结构的有机化合物,特别是芳香族化合物,在近紫外区(200~400nm )有特征的吸收,给鉴定有机化合物提供了有用的信息。
苯有三个吸收带,它们都是由*ππ→跃迁引起的,E 1带:11m ax 180(60000)nm L cm m ol λε--==⋅⋅,E 2带:11m ax 204(8000)nm L cm m ol λε--==⋅⋅,两者都属于强吸收带。
B 带出现在230~270nm ,其11m ax 254(200)nm L cm m ol λε--==⋅⋅ 。
在气态或非极性溶剂中,苯及其许多同系物的B 带有许多精细结构,这是振动跃迁在基态电子跃迁上叠加的结果。
在极性溶剂中,这些精细结构消失。
当苯环上有取代基时,苯的三个吸收带都将发生显著的变化,苯的B 带显著红移,并且吸收强度增大。
溶剂的极性对有机物的紫外吸收光谱有一定的影响。
当溶剂的极性由非极性改变到极性时,精细结构消失,吸收带变平滑。
显然,这是由于未成键电子对的溶剂化作用降低了n 轨道的能量使*π→n 跃迁产生的吸收带发生紫移,而*ππ→跃迁产生的吸收带则发生红移。
影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有:内因(共轭效应、空间位阻、助色效应)和外因(溶剂的极性和酸碱性)。
溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动,还影响吸收峰吸收强度和它的形状。
本实验重点在了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响和观察pH 对苯酚的吸收光谱的影响。
三、仪器:紫外-可见分光光度计,带盖石英比色皿(1.0cm)。
四、试剂:苯、环己烷、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH、苯的环己烷溶液(1:250)、甲苯的环己烷溶液(1:250)、苯酚的环己烷溶液(0.3g/L)、苯酚的水溶液(0.4 g/L)。
第五章-紫外-可见吸收光谱-第三节-吸收带类型与溶剂效应
均呈现n→σ* 跃迁。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max(nm) 167 184 173 258 215
max 1480 150 200 365 600
2021ห้องสมุดไป่ตู้2/16
3、n →π*跃迁
只有分子中同时存在杂原子和双键π电子时才有可能产生 n →π*跃迁,如C=O,N=N,N=O等。
B吸收带(苯吸收带):芳香族和杂芳香族化合物的 π→π*跃迁吸收带,为弱吸收带(230-270nm)。多重峰,精细 结构,芳环上有取代基时,B带的精细结构消失。
E吸收带:封闭共轭体系中π→π*跃迁吸收带。吸收较强 。分为E1(184nm)和E2(203nm)吸收带,可以分别看成乙烯和共 轭乙烯的吸收带。也是芳香结构化合物的特征谱带。
第五章 紫外-可见吸
收光谱法
第三节 吸收带类型和溶
剂效应
2021/2/16
一、电子跃迁与吸 收带类型
二、
三、溶剂对紫外-可 见
吸收光谱的影响
四、典型有机化合物 紫
外-可见吸收光谱
一、电子跃迁与吸收带类型
有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结 果:σ电子、π电子、n电子。
s*
HC O
s
Hp
有机化合物的紫外光谱分析
有机化合物的紫外光谱分析作者:孟昭瑞高宁来源:《西部资源》2017年第06期摘要:本文总结了紫外吸收光谱在有机化合物结构解析中的应用,紫外光谱的λmax及εmax受电子效应空间效应,溶剂效应的影响所呈现的规律。
并通过紫外吸收光谱分析了一些具体实例并得到了一些有用的结论。
关键词:紫外吸收光谱;结构解析电子效应;空间效应;溶剂效应紫外吸收光谱是一种重要的分析手段,它广泛应用于有机化合物的结构解析和定量分析,目前已經广泛应用于精细化学品生产、石油化工及环境检测等领域[1],紫外吸收光谱具有仪器价格便宜及操作简便等优点,同时紫外吸收光谱的基本原理相对简单、根据紫外吸收光谱可以方便地判别出有机化合物的类型、利用经验规律进行有机化合物的结构解析效果也较好,特别是利用UV可以确定共扼系统的存在及共扼系统的基本情况。
本文总结了紫外吸收光谱在二茂铁及其衍生物结构解析中应用的一般方法。
紫外光测得的电子光谱称紫外光谱,引起分子中电子能级跃迁的光谱波长范围。
10nm~800nm,紫外光谱波长范围指4nm~400nm之间,其中波长在4nm~200nm之间称远紫外区,由于这一区域的紫外光会被O2,、CO2、N2、H2O等吸收,因此要除去空气在真空下进行测试,远紫外区又称真空紫外区。
通常所说的紫外光谱是指200nm~400nm波长的近紫外区,它对有机共轭分子有吸收,在有机化学中很有价值[1]。
1.紫外光谱基础知识1.1吸收带紫外吸收光谱是化合物吸收200nm~400nm的紫外线而产生的吸收光谱,紫外吸收光谱根据有机分子吸收紫外光而产生的不同电子能级跃迁,将相应的吸收归为不同的吸收带。
1.1.1 R吸收带n→π跃迁而产生,例如:- NO2及- CHO等的CH3CHOλmax=291nm,CH2=CHCHOλmax=315nm。
特点是吸收波长长,吸收强度弱(100左右)。
1.1.2 K吸收带共轭双键的例如:CH3CH=CH-CH=CH2,λmax=223nm(ε=22600)。
实验三、有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应
实验三、有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应实验⼀、有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应⽬的要求:1、学习⽤紫外吸收光谱进⾏化合物的定性分析。
2、学习苯环上取代基的引⼊对最⼤吸收波长的影响。
3、了解⼀元取代苯的紫外光谱的实验规则。
4、熟悉各个吸收带。
基本原理影响有机化合物紫外吸收光谱的因素,有内因和外因。
由于受到溶剂极性的影响,溶质的吸收峰的波长、强度以及形状都会发⽣不同程度的变化。
这是因为溶剂分⼦和溶质分⼦间可能形成氢键,或极性溶剂分⼦的偶极使溶质分⼦的极性增强,因⽽在极性溶剂中π→π*跃迁所需能量减消,吸收波长红移,⽽在极性溶剂中n→π*跃迁所需能量增⼤,吸收波长蓝移。
E带和B带是芳⾹族化合物的特征吸收。
它们均由π→π*跃迁产⽣,当苯环上有取代基时,E带和B带的吸收峰也随之变化。
如苯甲酸的E吸收带红移⾄230nm;ε=11600;B吸收带红移⾄273nm;ε=970;⼄酰苯胺的E吸收带红移⾄241nm;ε=14000。
本实验通过苯甲酸、⼄酰苯胺、苯在⼄醇和环⼰烷的溶剂中紫外吸收光谱的测绘,说明内因和外因对有机化合物紫外吸收光谱的影响;了解⼀元取代苯的紫外光谱的实验规则,即在苯环上有⼀元取代基时,复杂的B谱带⼀般都简单化,并且各谱带的最⼤吸收波长发⽣红移,εmax⼀般增⼤。
⼀、仪器1、紫外-可见分光光度计。
型号:760CRT⼆、试剂1、苯甲酸、苯、⼄酰苯胺、⼄醇和环⼰烷均为分析纯2、a 苯甲酸的环⼰烷溶液0.08g.100ml-1c 苯的环⼰烷溶液1:250e ⼄酰苯胺的⼄醇溶液0.08g.100ml-1f 苯的⼄醇溶液1:250三、实验条件1、波长扫描范围:190~300(400)2、参⽐:3、slit: 0.01nm4、扫描速度快速5、⽯英吸收池四、实验步骤1、各取a b c d e f 2mla b c ⽤环⼰烷定容到10mld e f ⽤⼄醇定容到10ml.2、在设定的实验条件下,⽤相应的溶剂作参⽐,分别绘测三种溶质在两种溶液中的紫外谱图。
有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质
实验3 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响一、实验原理具有不饱和结构的有机化合物,如芳香族化合物,在紫外区(200~400 nm)有特征的吸收,为有机化合物的鉴定提供了有用的信息。
紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样在相同条件下绘制的吸收光谱,或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图)相比较,若两光谱图的λmax和κmax相同,表明它们是同一有机化合物。
极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱的吸收峰波长、强度及形状有一定的影响。
溶剂极性增加,使n→π*跃迁产生的吸收带蓝移,而π→π*跃迁产生的吸收带红移。
二、仪器与试剂1.仪器722型紫外一可见分光光度计,带盖石英吸收池2只(1cm)。
2.试剂(1)苯、乙醇、正己烷、氯仿、丁酮。
(2)异亚丙基丙酮分别用水、氯仿、正己烷配成浓度为0.4 g·L-1的溶液。
三、实验步骤1.苯的吸收光谱的测绘在1 cm的石英吸收池中,加人两滴苯,加盖,用手心温热吸收池底部片刻,在紫外分光光度计上,以空白石英吸收池为参比,从220~360 nm范围内进行波长扫描,绘制吸收光谱。
确定峰值波长。
2.乙醇中杂质苯的检查用l cm石英吸收池,以乙醇为参比溶液,在230~280 nm波长范围内测绘乙醇试样的吸收光谱,并确定是否存在苯的B吸收带?3.溶剂性质对紫外吸收光谱的影响(1)在3支5 mL带塞比色管中,各加入0.02 mL,丁酮,分别用去离子水、乙醇、氯仿稀释至刻度,摇匀。
用1 cm石英吸收池,以各自的溶剂为参比,在220~350 nm波长范围内测绘各溶液的吸收光谱。
比较它们的λmax的变化,并加以解释。
(2)在3支10 mL带塞比色管中,分别加入0.20 mL异亚丙基丙酮,并分别用水、氯仿、正己烷稀释至刻度,摇匀。
用1 cm石英吸收池,以相应的溶剂为参比,测绘各溶液在200~350 nm范围内的吸收光谱,比较各吸收光谱λmax的变化,并加以解释。
有机化合物的紫外吸收光谱和溶剂效应
有机化合物的紫外吸收光谱和溶剂效应一、实验目的1.学习有机化合物的结构与其紫外光谱之间的关系;2.了解不同极性对有机化合物紫外吸收带位置、性状及强度的影响;3.学习紫外-可见分光光度计的使用方法。
二、实验原理影响有机化合物紫外吸收光谱的因素,有内因和外因两个方面。
内因是指有机物的结构,主要是指共轭体系的电子结构。
紫外光谱中,含有π键的不饱和基团(生色团)形成π—π共轭体系,或者是含有杂原子的饱和基团(助色团)和生色团相连形成n—π共轭体系,能使生色团的吸收带向长波方向移动,且吸收强度增大。
影响紫外吸收光谱的外因是指测定条件,如溶剂效应等。
所谓溶剂效应是指溶剂极性和酸碱性的影响,使溶质吸收峰的波长、强度及形状发生不同程度的变化。
溶剂的极性增加会使有机化合物π→π*跃迁产生的吸收带红移,n→π*跃迁产生的吸收带兰移。
三、仪器和试剂(略)四、实验步骤1.打开紫外可见分光光度计的电源开关,仪器自检4分钟,再预热15-30min。
2.绘制紫外吸收光谱A、用装有正庚烷的石英比色皿作参比,在200nm至800nm波长范围内分别测定苯、苯酚、苯乙酮的正庚烷溶液的紫外吸收光谱;B、用装有乙醇的石英比色皿作参比, 在200nm至800nm波长范围内分别测定苯、苯酚、苯乙酮的乙醇溶液的紫外吸收光谱;3.打印谱图,清洗比色皿并关闭紫外可见分光光度计。
五、数据处理1.比较在同一种溶剂中苯、苯酚和苯乙酮的紫外吸收光谱,讨论有机化合物的结构对紫外吸收光谱的影响;2.比较非极性溶剂正庚烷和极性溶剂乙醇对苯、苯酚和苯乙酮的紫外吸收光谱中最大吸收波长以及吸收峰形状的影响。
(图一)(图二)结论:影响有机化合物紫外吸收光谱的因素,有内因和外因两个方面。
内因是指有机物的结构,外因是指测定条件。
本实验中的两组图片,图一中是因为溶质的不同,造成吸收峰的差异。
图二是因为溶剂的不同造成吸收峰的差异。
化学实验室-有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱
利用其在235nm波长处的吸 Mode中选Standard
品浓度。 无酚水,酚标准溶液,1mol/L NaOH
01mol/L的NaOH溶液作参与,用2cm比色皿于波长235nm处分别测定其吸光度。 紫外分光光度计,2cm比色皿 1、石英吸收池每换一种溶剂或溶液必须清洗干净,并用被测溶液或参比溶液荡洗三次。 01mol/L的NaOH溶液作参与,用2cm比色皿于波长235nm处分别测定其吸光度。 利用其在235nm波长处的吸 01mol/L的NaOH溶液作参与,用2cm比色皿于波长235nm处分别测定其吸光度。 光度可定量测定总酚的含量。
紫外光度法测定水中的总酚量
一、实验目的 1、了解水中总酚量测定的重要性。 2、掌握紫外法测定水中总酚量的原理与技术。
二、实验内容 1、工作曲线的绘制。 2、测定水样中总酚量。
二、基本原理
波长范围:200-400nm
酚在碱性溶液中(PH=10-12)在紫外光区有强吸收。利用其在235nm波长处的吸 光度可定量测定总酚的含量。
三 仪器与试剂
四
紫外分光光度计,2cm比色皿
五
无酚水,酚标准溶液,1mol/L
NaOH
四 实验步骤
1.工作曲线的绘制: 分别吸取酚标准溶液0 0.25 ,0.50,1.00,
1.50,2.00,2.50ml于7支50ml比色管中,分 别加入0.5ml 1mol/L NaOH溶液,加水至标 线,混匀,调节PH在10-12之间。以 0.01mol/L的NaOH溶液作参与,用2cm比色 皿于波长235nm处分别测定其吸光度。
以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,建立 工作曲线。
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实验一、有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应
目的要求:
1、学习用紫外吸收光谱进行化合物的定性分析。
2、学习苯环上取代基的引入对最大吸收波长的影响。
3、了解一元取代苯的紫外光谱的实验规则。
4、熟悉各个吸收带。
基本原理
影响有机化合物紫外吸收光谱的因素,有内因和外因。
由于受到溶剂极性的影响,溶质的吸收峰的波长、强度以及形状都会发生不同程度的变化。
这是因为溶剂分子和溶质分子间可能形成氢键,或极性溶剂分子的偶极使溶质分子的极性增强,因而在极性溶剂中π→π*跃迁所需能量减消,吸收波
长红移,而在极性溶剂中n→π*跃迁所需能量增大,吸收波长蓝移。
E带和B带是芳香族化合物的特征吸收。
它们均由π→π*跃迁产生,当苯环上有取代基时,E带和B带的吸收峰也随之变化。
如苯甲酸的E吸收带红移至230nm;ε=11600;B吸收带红移至273nm;ε=970;乙酰苯胺的E吸收带红移至241nm;ε=14000。
本实验通过苯甲酸、乙酰苯胺、苯在乙醇和环己烷的溶剂中紫外吸收光谱的测绘,说明内因和外因对有机化合物紫外吸收光谱的影响;了解一元取代苯的紫外光谱的实验规则,即在苯环上有一元取代基时,复杂的B谱带一般都简单化,并且各谱带的最大吸收波长发生红移,εmax一般增大。
一、仪器
1、紫外-可见分光光度计。
型号:760CRT
二、试剂
1、苯甲酸、苯、乙酰苯胺、乙醇和环己烷均为分析纯
2、a 苯甲酸的环己烷溶液0.08g.100ml-1
b 乙酰苯胺的环己烷溶液0.08g.100ml-1
c 苯的环己烷溶液1:250
d 苯甲酸的乙醇溶液0.04g.100ml-1
e 乙酰苯胺的乙醇溶液0.08g.100ml-1
f 苯的乙醇溶液1:250
三、实验条件
1、波长扫描范围:190~300(400)
2、参比:
3、slit: 0.01nm
4、扫描速度快速
5、石英吸收池
四、实验步骤
1、各取a b c d e f 2ml
a b c 用环己烷定容到10ml
d e f 用乙醇定容到10ml.
2、在设定的实验条件下,用相应的溶剂作参比,分别绘测三种溶
质在两种溶液中的紫外谱图。
改变溶剂的极性,还会使吸收带的最大吸收波长发生变化。
下表为溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。
正己烷CHCl3 CH3OH H2O π π* λmax/nm 230 238 237 243
n π* λmax/nm 329 315 309 305
试解释实验结果。