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：11max 180(60000)nm L cm mol λε--==⋅⋅，

E 2带：11max 204(8000)nm L cm mol λε--==⋅⋅，两者都属于强吸收带。B 带出现在230~270nm ，其11max 254(200)nm L cm mol 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 ）。

五、实验步骤：

1、助色团对苯的紫外吸收光谱的影响：

在3个10ml 具塞比色管中，分别加入苯、甲苯、苯酚的环己烷溶液1.0ml ，用环己烷稀释至刻度，摇匀。在带盖的石英比色皿中，以环己烷作参比，从200~350nm 进行光谱扫描。观察各吸收光谱的图形，找出其max λ，红移了多少纳米？

2、溶剂的酸碱性对苯酚吸收光谱的影响：

在两个10ml 具塞比色管中，各加入苯酚的水溶液0.50ml ，分别用0.1mol/L HCl 、0.1mol/L NaOH 溶液稀释至刻度，摇匀。用石英比色皿，以水为参比，从200~350nm 进行光谱扫描。比较吸收光谱max λ的变化。

五、思考题：

1.为什么溶剂极性增大，*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。

2．何为助色团及生色团？举例说明？何为红移、紫移？

3.何为吸收光谱曲线?

4．在本实验，实验步骤“1”中能否用蒸馏水代替环己烷作参比溶液，或者实验步骤“2”中能否用环己烷代替水作参比溶液，为什么？