紫外-可见吸收光谱与红外光谱.

紫外-可见吸收光谱与红外光谱

基本概念

紫外-可见吸收光谱：让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后，测量其对不同波长光的吸收程度(吸光度A)，以吸光度A为纵坐标，辐射波长为横坐标作图，得到该物质的吸收光谱或吸收曲线，即为紫外—可见吸收光谱。

红外光谱：又称为分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。

两者都是红分了的吸收光谱图。

区别－－起源不同

1.紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大，能引起分子外层电子的能级跃迁。电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁，但因后者能级差小，常被紫外曲线所淹没。除某些化合物蒸气（如苯等）的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外，一般不显现。因此，紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。

2.中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起? 红外线的波长比紫外线长，光子能量比紫外线小得多，只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁，因而中红外光谱是振动—转动光谱，光谱复杂。

适用范围

紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析，不适用于饱和有机化合物。红外吸收光谱法不受此限，在中红外区，能测得所有有机化合物的特征红外光谱，用于定性分析及结构研究，而且其特征性远远高于紫外吸收光谱，除此之外，红外光谱还可以用于某些无机物的研究。

紫外分光光度法测定对象的物态以溶液为主，以及少数物质的蒸气；而红外分光光度法的测定对象比紫外分光光度法广泛，可以测定气、液、固体样品，并以测定固体样品最为方便。

红外分光光度法主要用于定性鉴及测定有机化合物的分子结构，紫外分光光度法主要用于定量分析及测定某些化合物的类别等。

特性

红外光谱的特征性比紫外光谱强。因为紫外光谱主要是分子的∏电子或n电子跃迁所产生的吸收光谱。因此，多数紫外光谱比较简单，特征性差。

UV-Vis主要用于分子的定量分析，但紫外光谱(UV)为四大波谱之一，是

鉴定许多化合物，尤其是有机化合物的重要定性工具之一。

红外光谱主要用于化合物鉴定及分子结构表征，亦可用于定量分析。应用实例：

紫外光谱的一些图：

紫外光谱例解：

2-(1-环己烯基)-2-丙醇在硫酸存在下加热处理,得到主要产物分子式为C9H14,产物经纯化,测得紫外光谱入max242nm(e10100).推断这个主要产物的结构，并讨论其反应过程。

解：这是醇在硫酸作用下消去水的反应，按一般反应结果应得到2-(1-环己烯基)-2-丙烯，与测定分子式相符。

按Woodward-Fieser 经验规则计算这个预期产物的入max值为

215+5*3=229nm

与产物的实测值242nm相差甚远，以上结构应否定。如采取以下反应过程将得到3-丙叉基环己烯的产物，按规则计算入max值为

215+5*3+5=240，与实测值接近，表明后一种反应过程的设想和预期反应产物是正确的。

红外光谱不同类型键的伸缩振动频率

各主要官能团红外光谱的特征吸收峰频率

红外光谱例解：

如图是红外光谱图，图解如图中。

红外光谱上的基频峰与泛频峰

基本概念

基频峰：分子吸收一定频率的红外线，若振动能级由基态跃迁至第一激发态时，所产生的吸收峰称为基频峰。

泛频峰：在红外吸收光谱上，除基频峰外，还有振动能级由基态跃迁至第二振动激发态、第三激发态等现象，所产生的峰称为泛频峰。

二者的异同点

二者都是红外光谱上的峰。

基频峰是振动能级由基态跃迁至第一激发态，泛频峰是振动能级由基态跃迁至第二振动激发态、第三激发态等。基频峰一般都较大，因而基频峰是红外光谱上最主要的一类吸收峰。泛频峰可以观察到，但很弱，可提供分子的“指纹”，是红外光谱中的峰跃迁禁阻峰。

两者都是红外光谱上的峰，如果懂得，对分析红外光谱图很有用。

泛频峰的存在增加了红外光谱的复杂性，但是增强了红外光谱的特征性。取代苯的泛频峰出现在2000~1667cm-1的区间，主要由苯环上碳-氢面外的倍频峰等构成，特征性较强，可用于鉴别苯环上的取代位置，但峰强常常较弱，也有可能被淹没。

普图示例

苯衍生物的红外光谱图

图中手形指针所指的便是苯的泛频峰，与苯衍生物的红外光谱图表对比可知，是单取代的。再从A、B、C等基频峰可以分析出这个红外光谱图是什么物质的。