四大谱图详解演示文稿
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b.摩尔吸光系数小，吸收强度在10 ～100，属 于禁阻跃迁。
常用术语
• 2. K带 由共轭体系中π→π* 产生的吸收带。例：
• ＞C＝C—C＝C—C＝C＜ 。 特点：a. 吸收峰出现区域：210～250nm，即在近紫 外区。 b. ε ＞10４ 。
常用术语
3. B带 产生：由苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π* 跃迁而
电子跃迁的类型
常用术语
生色团:分子中产生紫外吸收的主要官能团。都是不饱和基团， 含有π电子，可以发生π n→π * 、 n →π * 跃迁。（p76）
助色团:含有孤对电子，本身不产生紫外吸收的基团，但与生色 团相连时，可使生色团吸收峰向长波方向移动并提高吸收强度 的一些官能团，称之为助色团。常见助色团助色顺序为：
电子跃迁的类型
有机化合物中的电子 σ电子：形成单键的电子。 π电子：形成双键和叁键的电子。 n电子(孤电子对)：没有形成化学键的电子，存在
于氧、氮、硫、氯、溴、碘原子上（统称杂原子）。
这些电子统称──价电子
电子跃迁的类型
• 电子从基态（成键轨道） 向激发态(反键轨道)的 σn 电子 跃迁（*, →*跃 迁）
•（3）………………….. …..转动。这三种运动能量是量子化的， 并对应有一定能级。
电子能级间的能量差一 般为1~20电子伏特 （eV）
振动能级间的能量差约 为0.05~1 eV
转动能级间的能量差小
A
于0.05 eV
紫外吸收光谱的产生
紫外光谱产生：分子在入射光的作用下发生了电子 能级间的跃迁，吸收了特定波长的光波形成
量红移
• 空间效应：空间位阻，构型 外部因素：溶剂效应 ，温度，pH值影响
影响紫外吸收的因素-共轭效应
π*
E
E
π
共轭系统的能级示意图 及共轭多烯的紫外吸收
影响紫外吸收的因素-助色基的影响
使最大吸收向长波红移，颜色加深（助色效应）。
体 系 XC = C XC = CC = O
N R 2 40 95
nm的增值
O R SR
30
内层电子跃迁 中层电子跃迁 外层（价）电子跃迁
分子转动和振动
核磁共振（核自旋跃迁）
四种仪器的概述及相应的谱图 解析
紫外光谱分析
• 概述 • 影响紫外吸收的因素 • 紫外吸收与分子结构关系 • 应用
紫外吸收光谱的产生
分子的三种运动状态: •（1）电子相对于原子核的运动
•（2）核间相对位移引起的振动
• 杂原子（末成键电子） 被激发向反键轨道的跃 迁 （ n *, n*跃 迁）
O π 电子
C
σn电子
电子跃迁的类型
• 1．N-V跃迁 1) 定义：分子中的电子由成键轨道向反键轨道的
跃迁。 2) 分类
(1)σ→σ* 跃迁：电子由σ成键轨道向σ*轨道的跃
迁。存在于饱和碳氢化合物中。
(2)π→π* 跃迁：由π成键轨道向π* 轨道的跃迁。
△ E = h （ h为普朗克常数）
表现形式：在微观上出现分子由较低的能级跃迁到 较高的能级； 在宏观上则透射光的强度变小。
若用一连续辐射的电磁波照射分子，将照射前 后光强度的变化转变为电信号，并记录下来，然后 以波长为横坐标，以吸收程度（吸光度 A）为纵坐 标，就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线 图——分子吸收光谱图。
-F<-CH3<-Br<-OH<-OCH3<-NH2<-NHCH3<NH(CH3)2<-NHC6H5<-O-
苯 （ *） 204
254
270 苯酚
（—OH为助色团）
/nm
常用术语
常见生色团
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
增色效应与减色效应 吸收峰吸收强度增加的现象叫增色 效应。 吸收峰吸收强度减小的现象叫减色 效应。
常用术语
吸收带:由相同的电子跃迁产生的吸收峰，叫..
R带:由化合物n→π* 跃迁产生的吸收带，它具有杂原 子和双键的共轭基团（醛、酮）。例：＞C＝O, —N＝N—。 特点：a. 吸收峰出现区域在250nm～500nm。
产生的吸收带。例：芳香族包括杂环芳香族。
特点：a. 苯蒸汽及苯的非极性溶剂在 230～270nm 之间呈细微结构。(由电子 能级跃起引起的吸收叠加振动能级跃迁 引起的，是芳香化合物的重要特征。)
b. 苯在极性溶剂中呈一宽峰，重心 256nm，
ε＝220。
常用术语
4. E带 产生：苯环中共轭体系的π→π* 跃进产生的吸收带。
四大谱图详解演示文稿
波谱产生原理
电磁波谱
区域 γ射线 X射线 远紫外 紫外 可见 红外 远红外 微波 无线电波
波长 10-3~0.1nm 0.1~10nm 10~200nm 200~400nm 400~800nm 0.8~50μm 50~1000μm 0.1~100cm
1~100m
原子或分子Fra Baidu bibliotek跃迁 核跃迁
存在于含有不饱和键的化合物中
电子跃迁的类型
• 2．N-Q跃迁 1)定义：分子中的电子由非键轨道向反键轨道的
跃迁。 2)分类：
a. n→σ* 跃迁：由n非键向σ* 的跃迁。存在于含
杂原子的饱和碳氢化合物中。
b. n→π* 跃迁：由n非键向π* 的跃迁。存在于含
杂原子的不饱和碳氢化合物中。
* 和 n* 跃迁，吸收波长：< 200nm (远紫外区)； * 和 n* 跃迁，吸收波长： 200-400nm (近紫外区)；
分类： E1 带：180nm，ε＝60000; E2 带：203nm，ε=8000
特点： a. 苯环上有助色团取代时，E 带长移，但吸收带波长一般不
超过210nm。 b. 苯环上有发色团取代并和苯环共轭时，E2 带长移与 发色
团的K带合并，统称K带，同时也使B带长移。
影响紫外吸收的因素
返回
• 共轭效应：红移 • 助色团的影响 • 超共轭效应 ：烷基与共轭体系相连时，可以使波长产生少
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
跃迁类型
* * n* n*
n*，n*
n*， n* n* n*
常用术语
红移与蓝移 吸收峰向长波方向移动的现象叫红 移。 吸收峰向短波方向移动的现象叫蓝 移，也叫紫移。
常用术语
• 2. K带 由共轭体系中π→π* 产生的吸收带。例：
• ＞C＝C—C＝C—C＝C＜ 。 特点：a. 吸收峰出现区域：210～250nm，即在近紫 外区。 b. ε ＞10４ 。
常用术语
3. B带 产生：由苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π* 跃迁而
电子跃迁的类型
常用术语
生色团:分子中产生紫外吸收的主要官能团。都是不饱和基团， 含有π电子，可以发生π n→π * 、 n →π * 跃迁。（p76）
助色团:含有孤对电子，本身不产生紫外吸收的基团，但与生色 团相连时，可使生色团吸收峰向长波方向移动并提高吸收强度 的一些官能团，称之为助色团。常见助色团助色顺序为：
电子跃迁的类型
有机化合物中的电子 σ电子：形成单键的电子。 π电子：形成双键和叁键的电子。 n电子(孤电子对)：没有形成化学键的电子，存在
于氧、氮、硫、氯、溴、碘原子上（统称杂原子）。
这些电子统称──价电子
电子跃迁的类型
• 电子从基态（成键轨道） 向激发态(反键轨道)的 σn 电子 跃迁（*, →*跃 迁）
•（3）………………….. …..转动。这三种运动能量是量子化的， 并对应有一定能级。
电子能级间的能量差一 般为1~20电子伏特 （eV）
振动能级间的能量差约 为0.05~1 eV
转动能级间的能量差小
A
于0.05 eV
紫外吸收光谱的产生
紫外光谱产生：分子在入射光的作用下发生了电子 能级间的跃迁，吸收了特定波长的光波形成
量红移
• 空间效应：空间位阻，构型 外部因素：溶剂效应 ，温度，pH值影响
影响紫外吸收的因素-共轭效应
π*
E
E
π
共轭系统的能级示意图 及共轭多烯的紫外吸收
影响紫外吸收的因素-助色基的影响
使最大吸收向长波红移，颜色加深（助色效应）。
体 系 XC = C XC = CC = O
N R 2 40 95
nm的增值
O R SR
30
内层电子跃迁 中层电子跃迁 外层（价）电子跃迁
分子转动和振动
核磁共振（核自旋跃迁）
四种仪器的概述及相应的谱图 解析
紫外光谱分析
• 概述 • 影响紫外吸收的因素 • 紫外吸收与分子结构关系 • 应用
紫外吸收光谱的产生
分子的三种运动状态: •（1）电子相对于原子核的运动
•（2）核间相对位移引起的振动
• 杂原子（末成键电子） 被激发向反键轨道的跃 迁 （ n *, n*跃 迁）
O π 电子
C
σn电子
电子跃迁的类型
• 1．N-V跃迁 1) 定义：分子中的电子由成键轨道向反键轨道的
跃迁。 2) 分类
(1)σ→σ* 跃迁：电子由σ成键轨道向σ*轨道的跃
迁。存在于饱和碳氢化合物中。
(2)π→π* 跃迁：由π成键轨道向π* 轨道的跃迁。
△ E = h （ h为普朗克常数）
表现形式：在微观上出现分子由较低的能级跃迁到 较高的能级； 在宏观上则透射光的强度变小。
若用一连续辐射的电磁波照射分子，将照射前 后光强度的变化转变为电信号，并记录下来，然后 以波长为横坐标，以吸收程度（吸光度 A）为纵坐 标，就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线 图——分子吸收光谱图。
-F<-CH3<-Br<-OH<-OCH3<-NH2<-NHCH3<NH(CH3)2<-NHC6H5<-O-
苯 （ *） 204
254
270 苯酚
（—OH为助色团）
/nm
常用术语
常见生色团
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
增色效应与减色效应 吸收峰吸收强度增加的现象叫增色 效应。 吸收峰吸收强度减小的现象叫减色 效应。
常用术语
吸收带:由相同的电子跃迁产生的吸收峰，叫..
R带:由化合物n→π* 跃迁产生的吸收带，它具有杂原 子和双键的共轭基团（醛、酮）。例：＞C＝O, —N＝N—。 特点：a. 吸收峰出现区域在250nm～500nm。
产生的吸收带。例：芳香族包括杂环芳香族。
特点：a. 苯蒸汽及苯的非极性溶剂在 230～270nm 之间呈细微结构。(由电子 能级跃起引起的吸收叠加振动能级跃迁 引起的，是芳香化合物的重要特征。)
b. 苯在极性溶剂中呈一宽峰，重心 256nm，
ε＝220。
常用术语
4. E带 产生：苯环中共轭体系的π→π* 跃进产生的吸收带。
四大谱图详解演示文稿
波谱产生原理
电磁波谱
区域 γ射线 X射线 远紫外 紫外 可见 红外 远红外 微波 无线电波
波长 10-3~0.1nm 0.1~10nm 10~200nm 200~400nm 400~800nm 0.8~50μm 50~1000μm 0.1~100cm
1~100m
原子或分子Fra Baidu bibliotek跃迁 核跃迁
存在于含有不饱和键的化合物中
电子跃迁的类型
• 2．N-Q跃迁 1)定义：分子中的电子由非键轨道向反键轨道的
跃迁。 2)分类：
a. n→σ* 跃迁：由n非键向σ* 的跃迁。存在于含
杂原子的饱和碳氢化合物中。
b. n→π* 跃迁：由n非键向π* 的跃迁。存在于含
杂原子的不饱和碳氢化合物中。
* 和 n* 跃迁，吸收波长：< 200nm (远紫外区)； * 和 n* 跃迁，吸收波长： 200-400nm (近紫外区)；
分类： E1 带：180nm，ε＝60000; E2 带：203nm，ε=8000
特点： a. 苯环上有助色团取代时，E 带长移，但吸收带波长一般不
超过210nm。 b. 苯环上有发色团取代并和苯环共轭时，E2 带长移与 发色
团的K带合并，统称K带，同时也使B带长移。
影响紫外吸收的因素
返回
• 共轭效应：红移 • 助色团的影响 • 超共轭效应 ：烷基与共轭体系相连时，可以使波长产生少
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
跃迁类型
* * n* n*
n*，n*
n*， n* n* n*
常用术语
红移与蓝移 吸收峰向长波方向移动的现象叫红 移。 吸收峰向短波方向移动的现象叫蓝 移，也叫紫移。