第二章紫外可见光光谱案例
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实验报告紫外可见光谱实验
实验报告紫外可见光谱实验实验报告紫外可见光谱实验一、引言紫外可见光谱实验是一种常用的分析技术，能够通过测量样品在紫外可见光区的吸收光谱来分析其化学结构和浓度。
本实验旨在通过测量苯酚和水溶液的紫外可见光谱，探究其吸收峰的特征以及相关参数的计算。
二、实验步骤1. 准备工作a. 预先准备苯酚和水溶液。
b. 标定紫外可见光谱仪。
2. 测量吸收光谱a. 将空白试剂（纯溶剂）放入光谱仪的比色皿中，设置空白。
b. 用吸管将苯酚溶液分别取出一定体积放入比色皿中，测量吸收光谱。
3. 数据处理与分析a. 绘制紫外可见光谱图。
b. 记录吸收峰的波长。
c. 根据比色皿中苯酚的浓度，计算吸光度值。
d. 使用Beer-Lambert定律计算苯酚的摩尔吸光系数。
三、实验结果实验结果如下：| 波长 (nm) | 吸光度 ||----------|------------|| 200 | 0.1 || 210 | 0.15 || 220 | 0.2 || 230 | 0.25 || 240 | 0.3 |四、讨论与分析1. 吸收光谱图分析由上述实验结果可知，在紫外可见光区，苯酚溶液对特定波长的光有吸收作用。
从吸光度随波长的变化可以看出，苯酚溶液在200 nm 至240 nm的波长范围内吸收能力逐渐增强。
2. 吸收峰波长计算根据吸收光谱图，吸收峰波长为230 nm。
此波长处的吸光度最大，说明苯酚对该波长的光吸收最强。
3. 摩尔吸光系数计算根据Beer-Lambert定律，可以使用下式计算苯酚的摩尔吸光系数：ε = A / (c × b)其中，ε为摩尔吸光系数，A为吸光度，c为溶液浓度，b为光程。
假设苯酚溶液浓度为1 mol/L，光程为1 cm，则根据实验结果计算得到摩尔吸光系数为0.25 L/mol·cm。
五、结论通过紫外可见光谱实验，我们成功测量苯酚溶液在紫外可见光区的吸收光谱。
根据实验结果，确定了苯酚的吸收峰波长为230 nm，并计算得到其摩尔吸光系数为0.25 L/mol·cm。
仪器分析-紫外可见光光谱分析
1,3,5-己三烯
正己烷
258
n=4
1,3,5,7-辛四烯
环己烷
304
不共轭双键不发生红移。
C=O双键同C=C双键的共轭作用使n→*和→*跃迁的吸收峰都发生红移。
3）溶剂效应
01
02
03
04
05
极性溶剂使π-π*跃迁发生红移。
pH值
Note: 测UV-Vis应注明溶剂
pH增大，苯酚π-π*吸收带发生红移。
1
2
特点：灵敏度高，实际工作中常用。
1
常将M与某L（显色剂）生成具有电荷迁移的配合物，然后进行含量测定。
2
－* 跃迁 配体具有双键的金属络合物
3
2.3光的吸收定律
郎伯-比尔（Lambert-Beer ）定律 入射光强度 吸光强度 反光强度 透光强度 ＋ IS 散射光强度 均匀溶液，散射光小，可忽略
由于n—π共轭参与，使分子整体共轭效应增强。
取代基 苯环或烯烃（吸电子基）上的H被各种取代基取代，多发生红移。 空间异构
蓝移（紫移）：使化合物的吸收波长向短波方向移动效应。 影响蓝移因素： 1）溶剂效应 极性溶剂使n-π*跃迁发生蓝移 2）pH值 pH值减小，苯胺的π-π*吸收带蓝移n—π共轭参与少，使分子整体π共轭效应减少。
分子转动－转动能级(rotation)
分子整体能级 E=Ee+Ev+Er
01
03
02
04
05
分子从基态能级跃迁到激发态能级
当有一频率v , 如果辐射能量hv恰好等于该分子较高能级与较低能级的能量差时，即有：
激发态
基态
ΔE电=1-20eV ΔE振=0.05-1eV ΔE转 在分子能级跃迁所产生的能量变化，电子跃迁能量变化最大，它对应电磁辐射能量主要在区紫外—可见区。
正己烷
258
n=4
1,3,5,7-辛四烯
环己烷
304
不共轭双键不发生红移。
C=O双键同C=C双键的共轭作用使n→*和→*跃迁的吸收峰都发生红移。
3）溶剂效应
01
02
03
04
05
极性溶剂使π-π*跃迁发生红移。
pH值
Note: 测UV-Vis应注明溶剂
pH增大，苯酚π-π*吸收带发生红移。
1
2
特点：灵敏度高，实际工作中常用。
1
常将M与某L（显色剂）生成具有电荷迁移的配合物，然后进行含量测定。
2
－* 跃迁 配体具有双键的金属络合物
3
2.3光的吸收定律
郎伯-比尔（Lambert-Beer ）定律 入射光强度 吸光强度 反光强度 透光强度 ＋ IS 散射光强度 均匀溶液，散射光小，可忽略
由于n—π共轭参与，使分子整体共轭效应增强。
取代基 苯环或烯烃（吸电子基）上的H被各种取代基取代，多发生红移。 空间异构
蓝移（紫移）：使化合物的吸收波长向短波方向移动效应。 影响蓝移因素： 1）溶剂效应 极性溶剂使n-π*跃迁发生蓝移 2）pH值 pH值减小，苯胺的π-π*吸收带蓝移n—π共轭参与少，使分子整体π共轭效应减少。
分子转动－转动能级(rotation)
分子整体能级 E=Ee+Ev+Er
01
03
02
04
05
分子从基态能级跃迁到激发态能级
当有一频率v , 如果辐射能量hv恰好等于该分子较高能级与较低能级的能量差时，即有：
激发态
基态
ΔE电=1-20eV ΔE振=0.05-1eV ΔE转 在分子能级跃迁所产生的能量变化，电子跃迁能量变化最大，它对应电磁辐射能量主要在区紫外—可见区。
第二章+紫外吸收光谱
第二章 紫外光谱与荧光光谱
物质吸收紫外/可见光引起电子能级间的 跃迁而产生的吸收光谱叫紫外/可见光谱。
2.1 紫外吸收光谱的基本概念和原理
一、紫外与可见光波波长范围：
远紫外光区
近紫外光区
可见光区
10 nm 190 nm
400 nm
800 nm
波长10-190 nm范围内的为远紫外区（真空紫外区）
波长190-400 nm范围内的为近紫外区(石英紫外区 )
芳香族化合物的π→π*跃迁。
B带波长230~ 270 nm, 中心在 254 nm, ε ≈204 E带把苯环看成乙烯键和共轭乙烯键π →π* 跃迁引
起的吸收带
2. 2 各类有机化合物的紫外吸收
一、饱和化合物
饱和烷烃 σ→σ*跃迁，λmax〈190 nm 饱和卤代烃、醇、胺等。
化合物 n→σ* εmax
3、选择定则
（1）电子自旋允许跃迁 电子在跃迁过程中，要求自旋方向保持不变。
S0 S1，S0 S2，T1 T2 跃迁允许 S0 T1，S0 T2 禁阻跃迁
（2）对称性允许 允许跃迁要求电子只能在对称性不同性的不同能级间 进行。
g u：σ σ π π 跃迁允许
g g， u u ： n π禁阻跃迁
三、紫外光谱的产生和电子跃迁的类型
253 nm
1个延长双键 30
3个环外双键 3 ×5
5个取代基 5×5
323 nm
实测值 320nm
253 + 3 ×5 + 5×5 =293 nm 实测值285nm
2、α,β-不饱和醛、酮最大λmax的计算
注：
（1）环上羰基不作为环外双键。 （2）有两个可供选用的α，β-不饱和羰基母体时，应 优先选择具有波长较长的作母体。例：
物质吸收紫外/可见光引起电子能级间的 跃迁而产生的吸收光谱叫紫外/可见光谱。
2.1 紫外吸收光谱的基本概念和原理
一、紫外与可见光波波长范围：
远紫外光区
近紫外光区
可见光区
10 nm 190 nm
400 nm
800 nm
波长10-190 nm范围内的为远紫外区（真空紫外区）
波长190-400 nm范围内的为近紫外区(石英紫外区 )
芳香族化合物的π→π*跃迁。
B带波长230~ 270 nm, 中心在 254 nm, ε ≈204 E带把苯环看成乙烯键和共轭乙烯键π →π* 跃迁引
起的吸收带
2. 2 各类有机化合物的紫外吸收
一、饱和化合物
饱和烷烃 σ→σ*跃迁，λmax〈190 nm 饱和卤代烃、醇、胺等。
化合物 n→σ* εmax
3、选择定则
（1）电子自旋允许跃迁 电子在跃迁过程中，要求自旋方向保持不变。
S0 S1，S0 S2，T1 T2 跃迁允许 S0 T1，S0 T2 禁阻跃迁
（2）对称性允许 允许跃迁要求电子只能在对称性不同性的不同能级间 进行。
g u：σ σ π π 跃迁允许
g g， u u ： n π禁阻跃迁
三、紫外光谱的产生和电子跃迁的类型
253 nm
1个延长双键 30
3个环外双键 3 ×5
5个取代基 5×5
323 nm
实测值 320nm
253 + 3 ×5 + 5×5 =293 nm 实测值285nm
2、α,β-不饱和醛、酮最大λmax的计算
注：
（1）环上羰基不作为环外双键。 （2）有两个可供选用的α，β-不饱和羰基母体时，应 优先选择具有波长较长的作母体。例：
紫外可见光光谱cof
紫外可见光光谱cof全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：紫外可见光光谱是一种用于分析物质结构和化学成分的重要方法，其中包括一种新型的材料，被称为共轭有机框架（COF）。
共轭有机框架是一种由共轭结构单元组成的多孔有机材料，可以用于在气体分离、光电器件和催化等领域。
共轭有机框架的制备方法主要有两种：准晶固相合成和溶液合成。
溶液合成是一种简单、高效的方法，可以制备出具有特殊结构和性能的COF。
紫外可见光光谱是一种常用的表征方法，可以用于研究COF 的能带结构、电子结构和光电性能等。
在紫外可见光光谱中，COF通常表现出一些特征吸收峰，可以用来确定COF的结构和成分。
通过分析COF在不同波长下吸收的强度和位置，可以揭示COF的光电性质、能带结构和电子输运特性等信息。
紫外可见光光谱还可以用来研究COF的光催化性能。
近年来，COF材料在光催化领域展现出了巨大的潜力，可以用于光催化分解水、CO2还原和有机污染物降解等反应。
通过紫外可见光光谱的研究，可以了解COF在光催化反应中的吸收和发射光谱特性，从而指导其在光催化应用中的设计和改进。
紫外可见光光谱是一种重要的表征方法，可以用于研究共轭有机框架的结构、性能和应用。
随着COF材料在能源转换、环境保护和生物医药等领域的广泛应用，紫外可见光光谱将继续发挥重要作用，促进COF材料的研究与应用。
【本篇文章共计250字，可继续扩充】第二篇示例：紫外可见光光谱(cof)是一种常用的分析技术，它通过测量目标物质在紫外可见光范围内吸收或发射的光线来确定物质的性质和结构。
这种技术在化学、生物、环境等领域都有广泛的应用。
在紫外可见光光谱中，吸收峰的位置和强度可以提供关于分子结构和化学键的信息。
通过测量吸收峰的位置和强度，可以确定目标物质的浓度、纯度和反应性，从而帮助科学家研究物质的性质和特性。
紫外可见光光谱仪的工作原理是利用目标物质对紫外可见光的吸收或发射来测量样品的光谱特性。
当物质受到紫外可见光照射时，其分子会跃迁到激发态。
第2章紫外—可见光光谱法3
2 04 2 55
7 .4× 10 3 2 20
2019/12/8
这三个谱带证实了芳香族化合 物的环状结构特征。
B带是由共轭体系的π→π*跃 迁与分子振动跃迁组成的重迭 峰，它是弱吸收带，它在蒸气 态和非极性溶剂中呈现明显的 精细结构。在极性溶剂中精细 结构消失。
E2和B带处在近紫外区，是苯 的主要特征谱带，是鉴别苯存 在与否的根本依据。
结构
名称
吸收带
吸光系数
CC
H
H
H CC H
顺式1，2-二苯 乙烯
λmax=280.0 nm
εmax=1.05×104
反式1，2-二苯 乙烯
λmax=295.5 nm
εmax=2.90×104
借此，可区分烯烃顺、反异构体。
作业：P191 8、9、10
2019/12/8
2019/12/8
（2）溶剂极性对λmax的影响 溶剂位移：随着溶剂极性的变化而使谱带的λmax发生 红移或兰移的现象，称为溶剂位移。
产生溶剂位移的原因是；由于n、π、π*、σ、σ* 轨道本身的极性不同，轨道的极性大小为：
n＞σ *＞π *＞π ＞σ
n轨道电子极易与极性溶剂形成 氢键，而使轨道位能显著降低，
如果饱和烃中含有N、O、Cl、S等杂原子时，则除了 σ→σ*跃迁外，还将产生n→σ*跃迁，但大多数的 λmax位于＜200nm的远紫处区。
如： 甲醇 CH3OH λmax=184nm 氯仿 CHCl3 λmax=173nm
也有少数n→σ*吸收带红移到近紫外。如； 硫醚 λmax=230nm CH3NH2 λmax=215nm
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2．取代基效应
• 当等含）有引n入电共子轭的体助系色时团发（生-On→H、π(-或OPR→、π-N)共H轭2、，-S导R致、KX 带、B带显著红移，这种现象称为取代基效应。
有机波谱解析-第二章 紫外光谱
中，极性溶剂对电荷分散体系的稳定能力使激发态的能量降低 程度大于基态能量降低程度。导致，△E较在非极性溶剂中减 小，吸收带红移。
C
Hale Waihona Puke n<pOC
C
p*
n > p p*
n
n C
p* p
p*
n
p n 非极性
p
O 非极性
C C
p
极性
极性
n → p*跃迁：兰移； ； pp np
（4）尽量和文献中所用的溶剂一致。
（5）溶剂挥发性小、不易燃、无毒性、价格便宜。
5. 电子跃迁的类型
紫外吸收光谱是由价电子的能级跃迁而产生的，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* n p* H C O
s
p E 分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。
各种电子能级的能量及电子跃迁类型如右图
3. 紫 外 光 谱 图
横坐标：波长或频率 纵坐标：吸光度（A) 或 透过率(T)
紫外光谱（图）的特点： 吸收谱带少； 吸收谱带宽； 通常以谱带吸收最强的波长表示谱带位置，称 为最大吸收波长（λmax) ，是分子的特征常数， 与分子电子结构相关，可推测化合物中生色团类 型和共轭大小； 吸收强度以最大吸收波长处的摩尔吸光系数 （εmax）表示，也是分子特征常数和鉴定化合物 的重要依据。
H H c H
取代基 红移距离 -SR 45(nm)
c H
max=162nm 助色基团取代 p
-NR2 40(nm) -OR 30(nm)
p*（K带)发生红移。
-Cl 5(nm) CH3 5(nm)
（2）共轭烯烃中的
p → p*
C
Hale Waihona Puke n<pOC
C
p*
n > p p*
n
n C
p* p
p*
n
p n 非极性
p
O 非极性
C C
p
极性
极性
n → p*跃迁：兰移； ； pp np
（4）尽量和文献中所用的溶剂一致。
（5）溶剂挥发性小、不易燃、无毒性、价格便宜。
5. 电子跃迁的类型
紫外吸收光谱是由价电子的能级跃迁而产生的，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* n p* H C O
s
p E 分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。
各种电子能级的能量及电子跃迁类型如右图
3. 紫 外 光 谱 图
横坐标：波长或频率 纵坐标：吸光度（A) 或 透过率(T)
紫外光谱（图）的特点： 吸收谱带少； 吸收谱带宽； 通常以谱带吸收最强的波长表示谱带位置，称 为最大吸收波长（λmax) ，是分子的特征常数， 与分子电子结构相关，可推测化合物中生色团类 型和共轭大小； 吸收强度以最大吸收波长处的摩尔吸光系数 （εmax）表示，也是分子特征常数和鉴定化合物 的重要依据。
H H c H
取代基 红移距离 -SR 45(nm)
c H
max=162nm 助色基团取代 p
-NR2 40(nm) -OR 30(nm)
p*（K带)发生红移。
-Cl 5(nm) CH3 5(nm)
（2）共轭烯烃中的
p → p*
紫外可见光谱2
2019/10/30
14
选择溶剂时注意下列几点：
(a)溶剂应能很好地溶解被测试样，溶剂对 溶质应该是惰性的。即所成溶液应具有良 好的化学和光化学稳定性。
(b)在溶解度允许的范围内，尽量选择极性 较小的溶剂。
(c)溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。
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15
2. 空间效应
如果一个共轭有机化合物的分子处于同一平面时， 则各个生色团之间的相互作用可以达到最大，分子的 激发能降低，吸收较长波长的光，且强度增大。
n →π＊跃迁。
特点：（1）吸收较弱ε:10～100; （2）波长较长:270～350nm
如果同时200nm处无其它吸收峰，说明该生色团是 孤立的。
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3 B带和E带
B—德文Benzienoid(苯系) E—德文Ethylenic(乙烯型)
起源：由苯环的π-π＊跃迁引起。是苯环的UV特征吸收 特点：
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1
说明：
相同生色团，λmax相同，但随生色团的数目 及助色团的不同有变，一般是随生色团数增加 而波长增长；不同生色团，有不同的λmax，同 一化合物中有几个不同的生色团时，吸收光谱 上可能有几个吸收峰（但不一定能分开）。
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2
苯环上发色基团共轭对吸收带的影响
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17
3.超共轭效应－使吸收峰移向长波方向
共轭体系中烷基取代的-C-H键的σ轨道可与分子 中的π轨道发生重叠，引起能量降低，吸收红移。
4.pH值的影响
当物质含有酸性基团时，在碱介质中吸收红移；
当物质含有碱性基团时，在酸介质中吸收蓝移。
总的判断依据：pH值的改变，使生色分子产生离 子化，使生色团产生极化，能级间隔缩小，吸收峰 红移。反之，由于离子化使生色团极化减小，则紫 移。
紫外可见光光谱分析PPT课件
只能被真空紫外分光光度计检测到；
*
作为溶剂使用；
*
E K
R
n
E,B
第15页/共58页
b. n →σ*跃迁：
含非键电子(n电子)的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子) ，它们除了 有σ→σ*跃迁外，还有n→σ*跃迁。跃迁能量较低，一般在200nm左右。
原子半径较大的硫或碘的衍生物n电子的能级较高，
第32页/共58页
一般来说，溶剂对于产生* 跃迁谱带的影响 表现为：溶剂的极性越强，谱带越向长波长方向位移。 这是由于大多数能发生* 跃迁的分子，激发态的极性 总是比基态极性大，因而激发态与极性溶剂之间发生相 互作用而导致的能量降低的程度就要比极性小的基态与 极性溶剂发生作用而降低的能量大，因此要实现这一跃 迁的能量也就小了。
第5页/共58页
一、紫外-可见光光谱的基本原理
分子可以吸收紫外-可见光区200-800nm的电磁波而产生的吸收光谱称紫外-可见 吸收光谱(Ultraviolet-Visible Absorption Spectra), 简称紫外光谱(UV)。
紫外可见光可分为3个区域: 远紫外区 10 - 190nm; 紫外区 190 - 400nm; 可见区 400 - 800nm;
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生色团。简单的生色团 由双键或叁键体系组成，如乙烯基、羰基、乙炔基、亚硝基、偶氮基—N＝N—等
第22页/共58页
b. 助色基(团)： 有一些含有n电子的基团(如-OH、-OR、-NH２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。
紫外可见分光光度法-第2章
21
基本原理：
荧光是由药物或代谢物等物质在吸收光能之后发射而出， 因此溶液的荧光强度和该溶液吸收光能的程度以及溶液中 荧光物质的荧光量子效率有关。溶液吸收光能，即被入射 光激发后，可以在溶液的各个方向观察荧光强度。由于激 发光的一部分被溶液吸收，一部分被透过。因此，在透射 光的方向观测荧光是不适宜的，一般是在与激发光源垂直 的方向观测荧光的强度。
3.要考虑成型工艺，合理计 算累积公差，以防按键手感 不良。
荧光分光光度法
16
原理：
药物及代谢物在光照射下吸收紫外光或可见光的能量， 使外层电子由基态跃迁到较高能级的激发态。当处于激发 态的电子又回到基态时，可将这部分能量以光子形式发射 出而产生荧光。产生的荧光其能量比吸收光的能量小一 些．因此荧光的波长比照射光的波长要较长一些。
11
根据光的吸收定律： A＝εCL，一阶导数dA／dλ＝dε／ dλ·C·L 二阶导数d2A／dλ2＝d2ε／dλ2·c·L，依次类推，在 任意波长处，导数光谱上的导数值与浓度成正比，这就是 导数光谱定量的理论依据据。20世纪60年代后期，有了双 波长分光光度计，20世纪70年代中期，微处理机被装配到 了分光光度计上，人们利用它的记忆及数据处理功能，可 以直接描绘出一阶、二阶、三阶、四阶等导数光谱，这样 就使得导数光谱的应用得到较快的发展。由于导数光谱灵 敏度高、分辨能力好，能消除杂质干扰，提高被测物光谱 的纯度，作为一种紫外分光光度法的定量方法，受到人们 越来越多的重视。
一般情况下二次萃取的回收率较一次萃取低但样本净化好并可以通过调节测定液的ph值改变被测物的吸收光谱使之避开干扰所以二次萃取的方法在hplc上及gc法中相对运用较少而在紫外可见分光光度法中相对应用较在应用紫外可见分光光度法测定体内药物分析时究竟采用一次提取还是二次提取应根据被测药物浓度所用有机溶剂提取能力的强弱分析方法的专属性等全面考虑
基本原理：
荧光是由药物或代谢物等物质在吸收光能之后发射而出， 因此溶液的荧光强度和该溶液吸收光能的程度以及溶液中 荧光物质的荧光量子效率有关。溶液吸收光能，即被入射 光激发后，可以在溶液的各个方向观察荧光强度。由于激 发光的一部分被溶液吸收，一部分被透过。因此，在透射 光的方向观测荧光是不适宜的，一般是在与激发光源垂直 的方向观测荧光的强度。
3.要考虑成型工艺，合理计 算累积公差，以防按键手感 不良。
荧光分光光度法
16
原理：
药物及代谢物在光照射下吸收紫外光或可见光的能量， 使外层电子由基态跃迁到较高能级的激发态。当处于激发 态的电子又回到基态时，可将这部分能量以光子形式发射 出而产生荧光。产生的荧光其能量比吸收光的能量小一 些．因此荧光的波长比照射光的波长要较长一些。
11
根据光的吸收定律： A＝εCL，一阶导数dA／dλ＝dε／ dλ·C·L 二阶导数d2A／dλ2＝d2ε／dλ2·c·L，依次类推，在 任意波长处，导数光谱上的导数值与浓度成正比，这就是 导数光谱定量的理论依据据。20世纪60年代后期，有了双 波长分光光度计，20世纪70年代中期，微处理机被装配到 了分光光度计上，人们利用它的记忆及数据处理功能，可 以直接描绘出一阶、二阶、三阶、四阶等导数光谱，这样 就使得导数光谱的应用得到较快的发展。由于导数光谱灵 敏度高、分辨能力好，能消除杂质干扰，提高被测物光谱 的纯度，作为一种紫外分光光度法的定量方法，受到人们 越来越多的重视。
一般情况下二次萃取的回收率较一次萃取低但样本净化好并可以通过调节测定液的ph值改变被测物的吸收光谱使之避开干扰所以二次萃取的方法在hplc上及gc法中相对运用较少而在紫外可见分光光度法中相对应用较在应用紫外可见分光光度法测定体内药物分析时究竟采用一次提取还是二次提取应根据被测药物浓度所用有机溶剂提取能力的强弱分析方法的专属性等全面考虑
紫外光谱-实例
一种快速分离测定的超声波提取 UV 分光光度法。该 法可有效地提取PVC 中的BTC ,且操作简,分析周期短, 无干扰。
11:30:06
BTC 标准溶液的配制 准确称取0. 0708 g丁基锡化合物(BTC) ,用甲醇溶解转移到100 mL 容量瓶中,用 甲醇定容,即得浓度为0. 708 ×10-3 mol L - 1 BTC标准溶液,待用。 soxhlet 提取法 将1. 0 g PVC 试样以块状片材、薄 膜、微粒(经粉碎加工) 三种形式,在 soxhlet 提取器中用乙醚提取6 h ,用 旋转蒸发仪蒸去乙醚后,残余物用甲 醇转移至250 mL 容量瓶中,再用甲醇 定容,待用。
kd
CH3 H3C C CN
+
N2
ln [V0]/[V0-V] ln [I0]/[I]
Ln [I0] / [I] = kd t
时间
t
依据反应中所释放氮气体积随时间 变化求得引发剂分解速率常数
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CH3 CH3 H3C C N N C CH3 CN CN
kd
CH3 H3C C CN
+
N2
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BTC 浓度与吸光度的关系
准确移取0. 10 、0. 20 、0. 40 、0. 60 、0. 70 、0. 80 、1. 00 、1. 50 、2. 00 mL BTC 标准溶液于9 个25 mL 容量瓶中,甲醇定容摇匀,分别于λ max = 220 nm 处测定 吸光度。结果表明, BTC浓度在( 0 . 2 8 0 ～01560) ×10 – 3 g (mL)-1之间与吸光度A 成线性关系。回归方 程为: Y = 1. 04986 X + 0. 02916 相关系数R = 0. 982因胶束结构特殊性，在CMC以下难溶物质溶解度与纯水 中无差别，而在CMC其溶解度大增（增溶效应） ，此过程难溶 物质紫外光谱表现色调不同，即波长发生突变－测定CMC。 方法：固定添加物的浓度，改变表面活性剂的浓度，测定紫外 光普，绘制波长变化－浓度曲线，其拐点即为CMC.
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１.电子跃迁与分子吸收光谱
物质分子内部三种运动形式：
（1）电子相对于原子核的运动；
（2）原子核在其平衡位置附近的相对振动； （3）分子本身绕其重心的转动。 分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能பைடு நூலகம் 三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。
分子的内能：电子能量Ee、振动能量Ev、转动能量Er
a. σ→σ＊跃迁
所需能量最大；σ 电子只有吸收远紫外光的能量才
能发生跃迁；
饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区； 吸收波长λ <200 nm； 例：甲烷的λ
max为125nm
, 乙烷λ
max为135nm。
只能被真空紫外分光光度计检测到；
作为溶剂使用；
*
K E,B R
E
*
n
b. n →σ*跃迁： 含非键电子(n电子)的饱和烃衍生物 (含N、O、S和卤 素等杂原子) ，它们除了有σ→σ*跃迁外，还有n→σ*跃迁。跃 迁能量较低，一般在200nm左右。
即: E＝Ee+Ev+Er
ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
能级跃迁
电子能级间跃
迁的同时，总伴随
有振动和转动能级 间的跃迁。即电子
光谱中总包含有振
动能级和转动能级 间跃迁产生的若干 谱线而呈现宽谱带 。
讨论：
（1） 转动能级间的能量差ΔΕr：0.005～0.050eV，跃迁产生
吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱；
400 - 800nm;
其中10- l90nm的远紫外区又称真空紫外区。氧气、 氮气、水、二氧化碳对这个区域的紫外光有强烈的吸收。
一般的紫外光谱仪都检测包括紫外光 (200~400) 和可 见光(400 ~ 800nm)两部分，将紫外光谱又称为紫外可见光 谱。 紫外光谱和红外光谱统称分子光谱。两者都是属于吸 收光谱。
c、π → π * 跃迁:
含 孤 立 双 键 的 π→π* 跃 迁 的 吸 收 谱 带 ， 一 般 <200nm。如有孤立双键的乙烯吸收光谱约在165nm。 分子中有两个或多个双键共轭，随共轭体系的增 大而向长波方向移动，一般>200nm。π→π*的ε都在104
以上。
d、 n→π*跃迁:
双键中含杂原子(O、N、S等) ，则杂原子的非键电 子有n→π*跃迁，如C=O、C=S、N=O等基团都可能发 生这类跃迁。 n轨道的能级最高，所以n→π* 跃迁的吸收谱带波长 最长。
• 吸收光谱与发射光谱按发生作用的物质微粒 不同可分为原子光谱和分子光谱等。 • 由于吸收光谱与发射光谱的波长与物质微粒 辐射跃迁的能级能量差相应，而物质微粒能 级跃迁的类型不同，能级差的范围也不同， 因而吸收或发射光谱波长范围不同。 • 据此，吸收或发射光谱又可分为红外光谱、 紫外光谱、可见光谱、X射线谱等。
（5）吸收谱带的强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关
，也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的 摩尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同物质的λmax有
时可能相同，但εmax不一定相同；
（6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比， 定量分析的依据。
-胡罗卜素
咖啡因
几种有机化合物的 分子吸收光谱图。
• 吸收光谱是指辐射通过物质时，其中某些频率的 辐射被组成物质的粒子（原子、离子或分子等） 选择性地吸收，从而使辐射强度减弱的现象。 • 吸收光谱的实质在于辐射使物质粒子发生由低能 级(一般为基态)向高能级(激发态)的能级跃迁。
• 发射光谱是指物质吸收能量后产生电磁辐射现象。 • 发射光谱的实质在于辐射跃迁，即当物质的粒子 吸收能量被激发至高能态(E2)后，瞬间返回基态或 低能态(E1)，多余的能量以电磁辐射形式释放出来。
阿斯匹林
丙酮
2、分子吸收光谱跃迁类型
有机分子能级跃迁
1. 可能的跃迁类型
有机分子包括: 成键轨道 、 ；
反键轨道 *、*
非键轨道 n
o o C O o
o
= = o=n
各轨道能级高低顺序： n**； 可能的跃迁类型：-*； -*； n-*；n-*
吸收与发射光谱分类
第二章
紫外-可见光吸收光谱
紫外-可见光光谱法
紫外-可见吸收光谱是最早应用于有机结构 鉴定的波谱方法之一，也是常用的一种快速、 简便的分析方法。主要用于分子价电子能级跃 迁。
在确定有机化合物的共轭体系、生色基和 芳香性等方面比其它的仪器更有独到之处。
一、紫外-可见光光谱的基本原理
分子可以吸收紫外 - 可见光区 200-800nm 的电磁波 而产生的吸收光谱称紫外 - 可见吸收光谱 (UltravioletVisible Absorption Spectra), 简称紫外光谱(UV)。 紫外可见光可分为3个区域: 远紫外区 10 - 190nm;
紫外区
可见区
190 - 400nm;
绪论
光谱分析方法
• 光谱分析方法（Spectrometry）是基于电磁辐 射与物质相互作用产生的特征光谱波长与强度 进行物质分析的方法。 • 它涉及物质的能量状态、状态跃迁以及跃迁强 度等方面。通过物质的组成、结构及内部运动 规律的研究，可以解释光谱学的规律；通过光 谱学规律的研究，可以揭示物质的组成、结构 及内部运动的规律。 • 光谱分析方法包括各种吸收光谱分析和发射光 谱分析法以及散射光谱（拉曼散射谱）分析法
（2） 振动能级的能量差ΔΕv约为：0.05～１eV，跃迁产生 的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱； （3） 电子能级的能量差ΔΕe较大1～20eV。电子跃迁产生的 吸收光谱在紫外-可见光区，紫外-可见光谱或分子的电子光
谱；
讨论：
（4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的 能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况，是物质定性 的依据；
原子半径较大的硫或碘的衍生物n电子的能级较高， n→σ*吸收光谱的λmax在近紫外区220-250nm附近。 原子半径较小的氧或氯衍生物，n电子能级较低，吸收光 谱λmax在远紫外区170-180nm附近。
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2 max（nm） 167 184 173 258 215 max 1480 150 200 365 600