紫外吸收光谱分析法PPT
合集下载
高分子材料研究方法--紫外可见吸收光谱 ppt课件
ppt课件
16
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：
π→π*
n→π*
吸收峰波长 与组成双键的
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
ppt课件
O:
例：H C
H ppt课件
10
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
ppt课件
11
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
2
ppt课件
不同波长的光
ppt课件
L 4
A
图3-1 紫外可见吸收光谱示意图
末端吸收
最强峰
肩 峰
次强峰 峰谷
max
ppt课件
min
5
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。
CH3Br λmax=204nm
ppt课件
14
（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
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，
紫外可见吸收光谱分析课件PPT
紫外可见吸收光谱分析课件
目录
• 引言 • 基础知识 • 紫外可见吸收光谱分析原理 • 实验技术 • 应用实例 • 展望与未来发展
01
引言
课程目标
掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用 学会使用紫外可见分光光度计进行实验操作 了解光谱分析在各个领域的应用和前景
课程大纲
第一章紫外可见Βιβλιοθήκη 收光谱的基本原理化学计量学
紫外可见吸收光谱在化学计量学中用于多元校正和模型构建，提高分析的准确 性和可靠性。
在生物学研究中的应用
生物分子相互作用
利用紫外可见吸收光谱可以研究生物分子之间的相互作用和结合 方式。
蛋白质结构分析
通过对蛋白质的紫外光谱进行分析，可以推断蛋白质的二级结构。
生物活性物质检测
紫外可见吸收光谱用于检测生物活性物质，如维生素、氨基酸等。
定量分析
通过测量物质在特定波长下的吸光度，可以计算 物质的浓度或含量。
吸收光谱的应用
01
有机化合物的鉴定
02
金属离子的测定
03
生物大分子的研究
通过比较已知化合物的吸收光谱， 可以鉴定未知有机化合物的结构。
通过测量金属离子在特定波长下 的吸光度，可以测定金属离子的 浓度。
通过分析生物大分子在紫外可见 区的吸收光谱，可以研究其结构 和功能。
第二章
紫外可见分光光度计的原理及使用方法
第三章
实验操作及数据分析
第四章
光谱分析的应用及前景
02
基础知识
光的性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波，具有波 动性质，包括振幅、频率 和波长等特征。
光的粒子性
光同时具有粒子性质，光 子是光的能量单位，可以 与物质发生相互作用。
目录
• 引言 • 基础知识 • 紫外可见吸收光谱分析原理 • 实验技术 • 应用实例 • 展望与未来发展
01
引言
课程目标
掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用 学会使用紫外可见分光光度计进行实验操作 了解光谱分析在各个领域的应用和前景
课程大纲
第一章紫外可见Βιβλιοθήκη 收光谱的基本原理化学计量学
紫外可见吸收光谱在化学计量学中用于多元校正和模型构建，提高分析的准确 性和可靠性。
在生物学研究中的应用
生物分子相互作用
利用紫外可见吸收光谱可以研究生物分子之间的相互作用和结合 方式。
蛋白质结构分析
通过对蛋白质的紫外光谱进行分析，可以推断蛋白质的二级结构。
生物活性物质检测
紫外可见吸收光谱用于检测生物活性物质，如维生素、氨基酸等。
定量分析
通过测量物质在特定波长下的吸光度，可以计算 物质的浓度或含量。
吸收光谱的应用
01
有机化合物的鉴定
02
金属离子的测定
03
生物大分子的研究
通过比较已知化合物的吸收光谱， 可以鉴定未知有机化合物的结构。
通过测量金属离子在特定波长下 的吸光度，可以测定金属离子的 浓度。
通过分析生物大分子在紫外可见 区的吸收光谱，可以研究其结构 和功能。
第二章
紫外可见分光光度计的原理及使用方法
第三章
实验操作及数据分析
第四章
光谱分析的应用及前景
02
基础知识
光的性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波，具有波 动性质，包括振幅、频率 和波长等特征。
光的粒子性
光同时具有粒子性质，光 子是光的能量单位，可以 与物质发生相互作用。
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
紫外吸收光谱法测定苯甲酸PPT资料(正式版)
❖
❖ 苯甲酸具有环状共轭结构，在波长 228nm 和272nm 处有 E吸收带和B 吸收带 （芳香族化合物的特征吸收） ；
❖
山梨酸（2，4-己二烯酸）无色针状结晶或白色结晶性粉末，无嗅或稍
带刺激性臭味。分子量112.13。熔点132-135℃。沸点228℃(分解)。微溶于
水。溶于有机溶剂。对光、热稳定，但在空气中长期放置易被氧化着色。
光谱名称 X射线 远紫外光 紫外光
可见光 近红外光 中红外光 远红外光 微波 无线电波
波长范围 0.01－－10 nm 10－－200 nm 200－－400 nm
400－－750 nm 0.75－－2.5 μm 2.5－－5.0 μm 5.0－－ 1000 μm 0.1－－100 cm 1－－1000 m
转，使气泡上升到顶，使瓶振荡，正立后再次倒转进行振荡，如此反复15～20次以上，使
瓶内溶液混合均匀。
❖ 2、移液管的使用
❖ （1）洗涤
❖ （2）润洗
❖
使用前用吸水纸将尖端内外的水除去，然后用待吸液润洗三次：左手持洗耳球，右手
拇指和中指拿住标线以上部分，将移液管管尖插入约溶液1～2cm，将待吸液吸至球部1/4
用途：化妆品防腐剂。属有机酸类防腐剂。添加量一般在0.5％以下。防
腐活性与溶液pH值有密切关系。当溶液pH值为4时，离解率为14％，当pH
值为6时，离解率即高达94％。因此通常在酸性范围内(pH值4.0-5.5)使用。
在pH值为8以下防腐和杀毒作用稳定，毒性低，我们常用其钾盐作为食品防
腐剂。
❖
山梨酸CH3-CH=CH-CH=CH-COOH，具有α，β-不饱和羰基结构，在波
❖
表3 未知物吸收曲线的测定
❖ 苯甲酸具有环状共轭结构，在波长 228nm 和272nm 处有 E吸收带和B 吸收带 （芳香族化合物的特征吸收） ；
❖
山梨酸（2，4-己二烯酸）无色针状结晶或白色结晶性粉末，无嗅或稍
带刺激性臭味。分子量112.13。熔点132-135℃。沸点228℃(分解)。微溶于
水。溶于有机溶剂。对光、热稳定，但在空气中长期放置易被氧化着色。
光谱名称 X射线 远紫外光 紫外光
可见光 近红外光 中红外光 远红外光 微波 无线电波
波长范围 0.01－－10 nm 10－－200 nm 200－－400 nm
400－－750 nm 0.75－－2.5 μm 2.5－－5.0 μm 5.0－－ 1000 μm 0.1－－100 cm 1－－1000 m
转，使气泡上升到顶，使瓶振荡，正立后再次倒转进行振荡，如此反复15～20次以上，使
瓶内溶液混合均匀。
❖ 2、移液管的使用
❖ （1）洗涤
❖ （2）润洗
❖
使用前用吸水纸将尖端内外的水除去，然后用待吸液润洗三次：左手持洗耳球，右手
拇指和中指拿住标线以上部分，将移液管管尖插入约溶液1～2cm，将待吸液吸至球部1/4
用途：化妆品防腐剂。属有机酸类防腐剂。添加量一般在0.5％以下。防
腐活性与溶液pH值有密切关系。当溶液pH值为4时，离解率为14％，当pH
值为6时，离解率即高达94％。因此通常在酸性范围内(pH值4.0-5.5)使用。
在pH值为8以下防腐和杀毒作用稳定，毒性低，我们常用其钾盐作为食品防
腐剂。
❖
山梨酸CH3-CH=CH-CH=CH-COOH，具有α，β-不饱和羰基结构，在波
❖
表3 未知物吸收曲线的测定
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
按分子轨道理论，有机化合物分子中有：成键σ轨道，反
键σ*轨道；成键π轨道;反键π*轨道；非键轨道。各种轨道
的能级不同，如图9-2所示。外层电子和价电子有三种：σ电
子、π电子和n 电子。
s*
HC O
s
Hp
n E
p*
n
p
s
在紫外可见光区，主要有下列几种跃迁类型：
①.N→V跃迁：电子由成键轨道跃迁到反键轨道，包括σ→σ＊
p
吸收。
s
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂8逢樟
有机化合物的紫外吸收光谱
远紫外光 近紫外光
可见光
5
π π*
电荷迁移
4 σ σ* n π*
3
n σ*
2
n π*
lge
1
配位场
10
100
200
300l/4n0m0
50 0
600 700 80 0
电子跃迁所处的波长范围及强度
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂9逢樟
有机化合物的紫外吸收光谱
1．饱和烃
饱和烃类分子中只含有s键，因此只能产生ss*跃迁。 当饱和烷烃的分子中的氢被氧、氮、卤素、硫等杂原子 取代时，因有n 电子存在，而产生n→σ＊跃迁，所需能量减 小。吸收波长向长波方向移动，这种现象称之为红移。 直接用烷烃和卤代烃的紫外吸收光谱分析这些化合物的 实用价值不大。但是它们是测定紫外和（或）可见吸收光谱 （200～1000nm）的良好溶剂。
=12.4μm 可见，振动能级跃迁产生的吸 收光谱位于红外区（2.5~50 μm)，称红外光谱或分子振动 光谱。
（振动-转动光谱 ）
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂4逢樟
能级跃迁与分子吸收光谱的类型
3．电子能级 电子能级的能量差ΔEe : 1～20eV。假如为
5eV，可计算出： λ=hc/ΔE
；π→π＊跃迁。
②. N→Q跃迁：分子中未成键的n 电子跃迁到反键轨道，包
括n→σ＊；n→π＊跃迁。
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂6逢樟
有机化合物的紫外吸收光谱
③. N→R跃迁：σ电子逐级跃迁到各高能级，最后脱离分子， 使分子成为分子粒子的跃迁。（光致电离）
④.电荷迁移跃迁：当分子形成配合物或分子内的两个大π体 系相互接近时， 外来辐射照射后，电荷可以由一部分转移 到另一部分，而产生电荷转移吸收光谱。
np*， np* np* np*
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂11逢樟
不饱和脂肪烃
在不饱和烃类分子中，当有两个以上的双键共轭形成大p键时，随着 共轭系统的延长， pp*跃迁的吸收带将明显向长波方向移动，吸收强度 也随之增强。
=6.624×10-34×2.998×108/ 5×1.6×10-19 =2.48×10-7m =248nm 可见，电子跃迁产生的吸收光 谱在紫外—可见光区 (200~780nm)，称紫外—可见 光谱或分子的电子光谱。
（电子-振动-转动光谱）
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂5逢樟
第二节 有机化合物的紫外吸收光谱
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
l/nm 177 178 204 214 186 339，665 280 300，665 270
emax
13000 10000 41 60 1000 150000 22 100 12
跃迁类型
pp* pp* np* np*
np*，ns*
可见，有机化合物一般主要有
4种类型的跃迁： n→π＊ 、 π→π
＊ 、 n→σ＊ 和σ→σ＊。
s*
各种跃迁所对应的能量大小为 n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ E
p*
n
＊
p
s
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂7逢樟
有机化合物的紫外吸收光谱
[讨论]：
①σ→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；
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂3逢樟
能级跃迁与分子吸收光谱的类型
2.振动能级 振动能级间的能量差ΔEv 约为： 0.025～１eV。 假如是0.1 eV，可计算出：
λ=hc/ΔE =6.624×10-34×2.998×108/ 0.1×1.6×10-19 =1.24×10-5m=12400nm
同的光学区域产生吸收光谱。 1．转动能级跃迁与远红外光谱
转动能级间的能量差ΔEr：0.025～ 0.005eV。假如是0.1 eV，可计算出： λ=hc/ΔE =6.624×10-34×2.998×108/ 0.01 × 1.6 ×10-19 =1.24×10-5m=12400nm=124μm 可见，转动能级跃迁产生吸收光谱位于 远红外区（50 ~ 300m）, 称远红外光 谱或分子转动光谱。
E ＝ Ee+ Ev+ Er ΔEe > ΔEv > ΔEr
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂2逢樟
分子吸收光谱
二、能级跃迁与分子吸收光谱的类型
如果外界给分子提供能量（如光能），分子就可能吸收能量引起能 级跃迁，而由基态跃迁到激发态能级。
ΔE=E1-E2=hν=hc/λ
三种能级跃迁所需要的能量不同，在不
仪器分析
使用教材：朱明华编 主讲பைடு நூலகம்师：涂逢樟
第九章 紫外吸收光谱
分析法
2020/10/14
1
第一节 分子吸收光谱
一、 分子内部的运动及分子能级
在分子中，有电子相 对于原子核的运动、组成 分子的各原子在其平衡位 置附近的振动、分子本身 绕其重心的转动。分子总 的能量可以认为是这三种 运动能量之和。即
②.n→σ＊跃迁所需能量较大。吸收波长为150～250nm，大 部分在远紫外区，近紫外区仍不易观察到。含非键电子的
饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素
等杂原子)均呈现n→σ* 跃迁。
③. π→π＊跃迁所需能量较小，
s*
吸收波长处于远紫外区的近紫外
端或近紫外区，εmax一般在
E
p*
n
104L·mol－1·cm－1以上，属于强
2．不饱和脂肪烃
在不饱和烃类分子中，除含有s键外，还含有p键，它们 可以产生ss*和pp*两种跃迁。
含有不饱和键的基团称为生色团。
2020/10/14
龙岩学院 化学与材料学院 涂10逢樟
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
不饱和脂肪烃
Table 9-3. 常见生色团的吸收峰