紫外吸收光谱ppt课件
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第9章 紫外吸收光谱分析
取代基 -SR 红移距离 45(nm) -NR2 40(nm) -OR 30(nm) -Cl 5(nm) CH3 5(nm)
②非封闭共轭双键体系的 π→π＊跃迁：
出现 K 吸收带（德 Konjugation，共轭 ），其特征为：能
量小，位于近紫外区(217～280nm)，εmax>104 ，强吸收。 例如,丁二烯（CH2＝CH—CH＝CH2） K带：λmax=217nm，εmax=21000。 苯乙烯、苯甲醛、乙酰苯等，也都会出现 K 带。 极性溶剂使 K 带发生红移；共轭体系的增大也使得K 带发生红移。 共轭烯烃（不多于四个双键）p p*跃迁吸收峰位置 可由伍德沃德——菲泽 规则估算。
4.π→π＊跃迁
所需能量较小，吸收波长位于远紫外区的近紫外端或近 紫外区，一般εmax＞104 L· -1· -1，属强吸收；该种跃迁 mol cm 是多种重要的紫外吸收带产生的原因。 ①不饱和烃（单个C=C ）的π→π*跃迁：λmax 200 nm。应
用不多。
如乙烯π→π*跃迁的λmax为162 nm，εmax为：1×104；助色 基团取代乙烯，则 p p*发生红移。
③封闭共轭体系的π→π*跃迁： 主要存在于芳香族和杂芳香族化合物中，有E吸收带 (Ethyleneic Band)和B 吸收带（德Benzenoid）。
E吸收带：分为E1和E2吸收带，是由苯环结构中三
个乙烯的环状共轭系统的跃迁所产生， 是芳香结构的特征 谱带，其中E1带εmax>104（位于远紫外，＜200nm），而 E2带εmax≈103（位于近紫外端，＞200nm）。
有机化合物的紫外-可见吸收光谱是三种电子、四种跃
迁的结果。即三种价电子：σ电子、π电子、n电子。
s* s
②非封闭共轭双键体系的 π→π＊跃迁：
出现 K 吸收带（德 Konjugation，共轭 ），其特征为：能
量小，位于近紫外区(217～280nm)，εmax>104 ，强吸收。 例如,丁二烯（CH2＝CH—CH＝CH2） K带：λmax=217nm，εmax=21000。 苯乙烯、苯甲醛、乙酰苯等，也都会出现 K 带。 极性溶剂使 K 带发生红移；共轭体系的增大也使得K 带发生红移。 共轭烯烃（不多于四个双键）p p*跃迁吸收峰位置 可由伍德沃德——菲泽 规则估算。
4.π→π＊跃迁
所需能量较小，吸收波长位于远紫外区的近紫外端或近 紫外区，一般εmax＞104 L· -1· -1，属强吸收；该种跃迁 mol cm 是多种重要的紫外吸收带产生的原因。 ①不饱和烃（单个C=C ）的π→π*跃迁：λmax 200 nm。应
用不多。
如乙烯π→π*跃迁的λmax为162 nm，εmax为：1×104；助色 基团取代乙烯，则 p p*发生红移。
③封闭共轭体系的π→π*跃迁： 主要存在于芳香族和杂芳香族化合物中，有E吸收带 (Ethyleneic Band)和B 吸收带（德Benzenoid）。
E吸收带：分为E1和E2吸收带，是由苯环结构中三
个乙烯的环状共轭系统的跃迁所产生， 是芳香结构的特征 谱带，其中E1带εmax>104（位于远紫外，＜200nm），而 E2带εmax≈103（位于近紫外端，＞200nm）。
有机化合物的紫外-可见吸收光谱是三种电子、四种跃
迁的结果。即三种价电子：σ电子、π电子、n电子。
s* s
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
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。
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
紫外吸收光谱分析UVPPT课件
21
当取代基上具有的非键电子的基团与苯环的π电子体系共轭相 连时，无论取代基具有吸电子作用还是供电子作用，都将在不同 程度上引起苯的E2带和B带的红移。
当引入的基团为助色基团时，取代基对吸收带的影响大小与 取代基的推电子能力有关。推电子能力越强，影响越大。顺序为 －O－＞－NH2＞－OCH3＞－OH＞－Br＞－Cl＞CH3
2.3.1 概述
紫外-可见吸收光谱（Ultraviolet and Visible Spectroscopy, UV-VIS）统称为电 子光谱。
紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸 收200～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的 方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道 上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无 机物质的定性和定量测定。
图2.23 紫外—可见吸收曲线
3
2.3.2 紫外吸收光谱的基本原理
1 电子跃迁类型
（1）σ→σ* 跃迁 指处于成键轨道上的σ电子吸收
光子后被激发跃迁到σ*反键轨道
（2）n→σ* 跃迁 指分子中处于非键轨道上的n电
子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁
（3）π→π* 跃迁 指不饱和键中的π电子吸收光波
能量后跃迁到π*反键轨道。
9
iii B—带 B带（取自德文：benzenoid band, 苯型谱带）。它
是芳香族化合物的特征吸收带。是苯环振动及π→π*
重叠引起的。在230～270nm之间出现精细结构吸收， 又称苯的多重吸收，如图2.20。 iv E-带 E带（取自德文：ethylenic band，乙烯型谱带）。 它也是芳香族化合物的特征吸收之一（图2.25）。E带 可分为E1及E2两个吸收带，二者可以分别看成是苯环
对位—OCH3取代 +25
当取代基上具有的非键电子的基团与苯环的π电子体系共轭相 连时，无论取代基具有吸电子作用还是供电子作用，都将在不同 程度上引起苯的E2带和B带的红移。
当引入的基团为助色基团时，取代基对吸收带的影响大小与 取代基的推电子能力有关。推电子能力越强，影响越大。顺序为 －O－＞－NH2＞－OCH3＞－OH＞－Br＞－Cl＞CH3
2.3.1 概述
紫外-可见吸收光谱（Ultraviolet and Visible Spectroscopy, UV-VIS）统称为电 子光谱。
紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸 收200～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的 方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道 上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无 机物质的定性和定量测定。
图2.23 紫外—可见吸收曲线
3
2.3.2 紫外吸收光谱的基本原理
1 电子跃迁类型
（1）σ→σ* 跃迁 指处于成键轨道上的σ电子吸收
光子后被激发跃迁到σ*反键轨道
（2）n→σ* 跃迁 指分子中处于非键轨道上的n电
子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁
（3）π→π* 跃迁 指不饱和键中的π电子吸收光波
能量后跃迁到π*反键轨道。
9
iii B—带 B带（取自德文：benzenoid band, 苯型谱带）。它
是芳香族化合物的特征吸收带。是苯环振动及π→π*
重叠引起的。在230～270nm之间出现精细结构吸收， 又称苯的多重吸收，如图2.20。 iv E-带 E带（取自德文：ethylenic band，乙烯型谱带）。 它也是芳香族化合物的特征吸收之一（图2.25）。E带 可分为E1及E2两个吸收带，二者可以分别看成是苯环
对位—OCH3取代 +25
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红移与蓝移（紫移）
某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团（ -OH、 OR、 -NH2、-SH 、-Cl、-Br、-SR、- NR2 ）之后，吸收峰的波长将向 长波方向移动，这种效应称为红移效应。这种会使某化合物的最大吸收 波长向长波方向移动的基团称为向红基团。 在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波长 会向短波方向移动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。这些会使某化合 物的最大吸收波长向短波方向移动的基团（如-CH2、-CH2CH3、OCOCH3）称为向蓝（紫）基团。
常用溶剂在200～400nm区域的最低吸收波长
波长/nm 溶剂
溶剂
波长 溶剂 /nm
波长/nm
环己烷 210 二氯甲烷 233 正丁烷 210
乙醚
220 二氯甲烷 245 乙醇
215
乙酸乙 260 （氯仿） 280 甲醇
210
酯
330
苯
285
水
210
丙酮
甲苯
溶剂对吸收光谱的影响
吸收光谱图必须注明所用的溶剂 选择溶剂时注意下列几点 （1）溶剂能很好地溶解样品，溶液具有良好的化学和光化学
溶剂对吸收光谱的影响
溶剂对吸收光谱影响较为复杂：光谱形状或最大吸收
溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。
pp* max/nm n p*max/nm
正己烷 230 329
CHCl3 238 315
CH3OH 237 309
H2O 243 305
苯
1
1：乙醚
酰
丙 酮
2：水 2
250
300
常用溶剂截止波长
吸收光谱示意图 1.吸收峰 2.谷 3.肩峰 4.末端吸收
常用术语
生色团
从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。 但是，人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。
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
稳定性 （2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。 （3）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。
溶液颜色的产生
只让一部分波长的光透过，其他波长的光被吸收，则溶液就呈现出透过光的颜色
吸收检测定量
加和性
A为吸光度,T为透射比, c为物质浓度 l为吸收层厚度
吸光度A建议一般在0.2～0.7
朗伯-比耳定律成立的前提
分光光度计的类型
（一）单光束分光光度计 简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般 不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器有高的稳定性。
分光光度计的类型
（二）双光束分光光度计 自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检
测器灵敏度变化等因素的影响，仪器复杂，价格较高。
光源
基本要求：足够光强、稳定、连续辐射且强度随波长变化小。 1. 钨及碘钨灯：340~2500 nm，多用在可见光区； 2. 氢灯和氘灯：160~375nm，多用在紫外区。
单色器
吸收池
材质 主要有石英池和玻璃池 在紫外区必须采用石英池 可见区一般用玻璃池
光电器件
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号的一种器件。 常用类型：光电池、光电二级管或光电倍增管
σ电子、π电子、n电子。
HC O
n
s
Hp
s*
p*
K
R
E
E,B
n
p
分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。
s
当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反
键轨道)跃迁。主要有四种跃迁。所需能量ΔΕ大小顺序为
n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
紫外吸收光谱与分子结构关系
1.不饱和烃 σ电子 2.不饱和烃 p电子
(1) 入射光为平行单色光且垂直照射 (2) 吸光物质为均匀非散射体系 (3) 吸光质点之间无相互作用 (4) 辐射与物质之间的作用仅限于吸收,无荧光和光化学发生
不同光对所产生的吸收不同，可导致测定偏差
二、Lambert-Beer 定律 当入射光波长一定时，待测溶液的吸光度A与其浓度和液层厚度成
正比，即
远紫外区 UV-VIS
溶剂
紫外吸收光谱
以波长λ(nm)为横坐标，以吸光度A为纵坐标所描绘的曲线
吸收峰：曲线上吸光度最大的地方。所 对应的波长称最大吸收波长（λmax）。 谷：峰与峰之间吸光度最小的部位，该 处的波长称最小吸收波长（λmin）。 肩峰（shoulder peak）：在一个吸收 峰旁边产生的一个曲折。 末端吸收（end absorption）：只在 图谱短波端呈现强吸收而不成峰形的部 分。
紫外吸收光谱分析法 Ultraviolet spectrophotometry, UV
紫外吸收光谱产生的原因
分子内部价电子运动形式
电子能级 振动能级 转动能级
吸收光谱：电子跃迁
1
4
e2
远紫外区: 100-200nm 近紫外区: 200-400nm 可见光区: 400-800nm
3 250 300 350
二氧杂环己烷
/nm 177 178 204 பைடு நூலகம்14 186 339，665 280 300，665 270
emax
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
跃迁类型
pp* pp* np* np*
np*，ns*
np*， np* np* np*
常用术语
助色团
助色团是指带有非键电子对的基团，如-OH、 -OR、 -NHR、-SH、Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色 团相连时，会使生色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸光度。
λ 400nm
紫外吸收光谱
又称紫外分光光度法（UV-VIS）
基于物质分子对紫外光谱区（200-400 nm）和可见光区（400-760 nm） 的单色光吸收特性建立的光谱分析法。
定性、定量分析。对不饱和烯烃、芳烃、多环及杂环化合物具 有较好的选择性 紫外检测器 HPLC、CE
电子跃迁的类型
有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：
Akbc
k 为比例系数，与溶液性质、温度和入射波长有关。
当浓度以 g/L 表示时，称 k 为吸光系数，以 a 表示，即
Aabc
当浓度以mol/L表示时，称 k 为摩尔吸光系数，以e 表示，即
Aebc
e 比 a 更常用。e 越大，表示方法的灵敏度越高。e 与波长有关
仪器组成
光源、单色器、吸收池和检测器四部分
某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团（ -OH、 OR、 -NH2、-SH 、-Cl、-Br、-SR、- NR2 ）之后，吸收峰的波长将向 长波方向移动，这种效应称为红移效应。这种会使某化合物的最大吸收 波长向长波方向移动的基团称为向红基团。 在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波长 会向短波方向移动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。这些会使某化合 物的最大吸收波长向短波方向移动的基团（如-CH2、-CH2CH3、OCOCH3）称为向蓝（紫）基团。
常用溶剂在200～400nm区域的最低吸收波长
波长/nm 溶剂
溶剂
波长 溶剂 /nm
波长/nm
环己烷 210 二氯甲烷 233 正丁烷 210
乙醚
220 二氯甲烷 245 乙醇
215
乙酸乙 260 （氯仿） 280 甲醇
210
酯
330
苯
285
水
210
丙酮
甲苯
溶剂对吸收光谱的影响
吸收光谱图必须注明所用的溶剂 选择溶剂时注意下列几点 （1）溶剂能很好地溶解样品，溶液具有良好的化学和光化学
溶剂对吸收光谱的影响
溶剂对吸收光谱影响较为复杂：光谱形状或最大吸收
溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。
pp* max/nm n p*max/nm
正己烷 230 329
CHCl3 238 315
CH3OH 237 309
H2O 243 305
苯
1
1：乙醚
酰
丙 酮
2：水 2
250
300
常用溶剂截止波长
吸收光谱示意图 1.吸收峰 2.谷 3.肩峰 4.末端吸收
常用术语
生色团
从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。 但是，人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。
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
稳定性 （2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。 （3）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。
溶液颜色的产生
只让一部分波长的光透过，其他波长的光被吸收，则溶液就呈现出透过光的颜色
吸收检测定量
加和性
A为吸光度,T为透射比, c为物质浓度 l为吸收层厚度
吸光度A建议一般在0.2～0.7
朗伯-比耳定律成立的前提
分光光度计的类型
（一）单光束分光光度计 简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般 不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器有高的稳定性。
分光光度计的类型
（二）双光束分光光度计 自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检
测器灵敏度变化等因素的影响，仪器复杂，价格较高。
光源
基本要求：足够光强、稳定、连续辐射且强度随波长变化小。 1. 钨及碘钨灯：340~2500 nm，多用在可见光区； 2. 氢灯和氘灯：160~375nm，多用在紫外区。
单色器
吸收池
材质 主要有石英池和玻璃池 在紫外区必须采用石英池 可见区一般用玻璃池
光电器件
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号的一种器件。 常用类型：光电池、光电二级管或光电倍增管
σ电子、π电子、n电子。
HC O
n
s
Hp
s*
p*
K
R
E
E,B
n
p
分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。
s
当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反
键轨道)跃迁。主要有四种跃迁。所需能量ΔΕ大小顺序为
n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
紫外吸收光谱与分子结构关系
1.不饱和烃 σ电子 2.不饱和烃 p电子
(1) 入射光为平行单色光且垂直照射 (2) 吸光物质为均匀非散射体系 (3) 吸光质点之间无相互作用 (4) 辐射与物质之间的作用仅限于吸收,无荧光和光化学发生
不同光对所产生的吸收不同，可导致测定偏差
二、Lambert-Beer 定律 当入射光波长一定时，待测溶液的吸光度A与其浓度和液层厚度成
正比，即
远紫外区 UV-VIS
溶剂
紫外吸收光谱
以波长λ(nm)为横坐标，以吸光度A为纵坐标所描绘的曲线
吸收峰：曲线上吸光度最大的地方。所 对应的波长称最大吸收波长（λmax）。 谷：峰与峰之间吸光度最小的部位，该 处的波长称最小吸收波长（λmin）。 肩峰（shoulder peak）：在一个吸收 峰旁边产生的一个曲折。 末端吸收（end absorption）：只在 图谱短波端呈现强吸收而不成峰形的部 分。
紫外吸收光谱分析法 Ultraviolet spectrophotometry, UV
紫外吸收光谱产生的原因
分子内部价电子运动形式
电子能级 振动能级 转动能级
吸收光谱：电子跃迁
1
4
e2
远紫外区: 100-200nm 近紫外区: 200-400nm 可见光区: 400-800nm
3 250 300 350
二氧杂环己烷
/nm 177 178 204 பைடு நூலகம்14 186 339，665 280 300，665 270
emax
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
跃迁类型
pp* pp* np* np*
np*，ns*
np*， np* np* np*
常用术语
助色团
助色团是指带有非键电子对的基团，如-OH、 -OR、 -NHR、-SH、Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色 团相连时，会使生色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸光度。
λ 400nm
紫外吸收光谱
又称紫外分光光度法（UV-VIS）
基于物质分子对紫外光谱区（200-400 nm）和可见光区（400-760 nm） 的单色光吸收特性建立的光谱分析法。
定性、定量分析。对不饱和烯烃、芳烃、多环及杂环化合物具 有较好的选择性 紫外检测器 HPLC、CE
电子跃迁的类型
有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：
Akbc
k 为比例系数，与溶液性质、温度和入射波长有关。
当浓度以 g/L 表示时，称 k 为吸光系数，以 a 表示，即
Aabc
当浓度以mol/L表示时，称 k 为摩尔吸光系数，以e 表示，即
Aebc
e 比 a 更常用。e 越大，表示方法的灵敏度越高。e 与波长有关
仪器组成
光源、单色器、吸收池和检测器四部分