最新15影响紫外可见吸收光谱的因素
2 影响紫外光谱的因素
λmax/nm εmax
O 1 280
~150
O 2 300.5
292
7. 溶剂对光谱的影响
1）对同一吸收，溶剂极性不同，红移（兰移）效应不同。
* C O
E非
n
C O
* C C
E非
C C
E极 n 由 非 极 性 溶 液 变 为
极性溶液时发生兰移
由非极性溶液变为
E极
极性溶液时发生红移
1）空间位阻的影响
空间位阻使共轭效应减小，则吸收峰发生兰移，吸收 带强度降低；如果位阻完全破坏了发色基团间的共轭 效应，则只能观察到单个发色基团各自的吸收带。
2）顺反异构 双键或环上取代基在空间排列不同而形成的异构体。 反式 λmax ﹥ 顺式 λmax
3）跨环效应 指非共轭基团之间的相互作用。 使共轭范围有所扩大，λmax 发生红移。
5. 共轭体系对max的影响
1.共轭体系的形成使吸收红移 共轭体系增大λmax 红移
2.超共轭效应越大，λmax 值越大。 C=C-C=CC1C2＞C=C-C=C-C
丁二烯吸收峰： max=217 nm 乙烯吸收峰：max=175 nm
两个不同发色团相互影响
3. 样品溶液的浓度对max的影响
在单色光和稀溶液的实验条件下，溶液对光线的 吸收遵守Lambert-Beers定律，即吸光度（A）与 溶液的浓度（C）和吸收池的厚度（l）成正比
A=Cl 为摩尔吸光系数
4. 吸光度的加和性对max的影响 A混(1)= A1 (1)+ A2 (1) A混(2)= A1 (2) + A2 (2)
例如： 酚酞指示剂
2.1.7 溶剂的选择
选择原则： 1. 溶解性能良好，能达到测试所需的浓度。 2. 溶剂应当不影响样品的吸收光谱，即在测定的波
仪器分析-影响紫外可见吸收光谱的因素
主讲教师：苏萍 第五章 5.2 影响紫外可见吸收 光谱的因素01共轭体系的影响 目 录 CONTENTS 02 空间异构效应的影响03异构现象的影响 04取代基的影响 05溶剂极性的影响 06 pH 值的影响1. 共轭体系的影响CH2=CH2的π-π*跃迁：λmax = 171 nm（无色）1,3-丁二烯：λmax = 217 nm（无色）1,3,5-己三烯：λmax = 258 nm（无色）⋯番茄红素(C=C)11 λmax = 470 nm（红色）2. 空间异构效应的影响如CH3I (λmax = 258nm)CH2I2 (λmax = 289nm)CHI3 (λmax = 349nm)3. 异构现象的影响如乙酰乙酸乙酯在溶液中存在酮式与烯醇式的平衡，烯醇式中的共轭双键使π-π*跃迁能量降低，λmax向长波方向移动。
CH3―C ― CH2 ― C ― OC2H5 CH3―CH = CH― C ― OC2H5 ‖ ‖ ‖O O O乙酰乙酸乙酯酮式烯醇式204nm处仅有弱吸收245nm处有强的K吸收带4. 取代基的影响取代基为含孤对电子基团时，如-NH2、-OH、-Cl，可使分子向长波方向移动；取代基为斥电子基时，如-R，-OCOR则使分子向短波方向移动；苯环或烯烃上的H被各种取代基取代，多向长波方向移动。
4. 取代基的影响例如：OH基团本身无色，但能增强生色团颜色，因为含有n 电子，且能与π电子作用，产生n →π共轭。
184204254270苯（π→π*）苯酚（—OH为助色团）λ/nm5. 溶剂极性的影响◆溶剂极性越强，由π→π＊跃迁产生的谱带向长波方向移动越显著，即红移越大。
这是因为发生π→π＊跃迁的分子激发态的极性大于基态，在极性溶剂的作用下，激发态能量降低的程度大于基态，从而使基态到激发态跃迁所需的能量变小，使吸收带发生红移。
◆溶剂极性越强，由n→π＊跃迁产生的谱带向短波方向移动越明显，即蓝移越大。
2紫外吸收光谱分析
紫外吸收光谱分析一概述紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10～800nm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。
该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。
分子的紫外可见吸收光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法。
分子在紫外-可见区的吸收与其电子结构紧密相关。
紫外光谱的研究对象大多是具有共轭双键结构的分子。
如（图4.3），胆甾酮（a）与异亚丙基丙酮（b）分子结构差异很大，但两者具有相似的紫外吸收峰。
两分子中相同的O=C-C=C共轭结构是产生紫外吸收的关键基团。
紫外-可见以及近红外光谱区域的详细划分如图4.4所示。
紫外-可见光区一般用波长（nm）表示。
其研究对象大多在200-380 nm的近紫外光区和/或380-780 nm的可见光区有吸收。
紫外-可见吸收测定的灵敏度取决于产生光吸收分子的摩尔吸光系数。
该法仪器设备简单,应用十分广泛。
如医院的常规化验中，95%的定量分析都用紫外-可见分光光度法。
在化学研究中，如平衡常数的测定、求算主-客体结合常数等都离不开紫外-可见二基本原理紫外可见吸收光谱的基本原理是利用在光的照射下待测样品内部的电子跃迁，电子跃迁类型有：（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。
（4）n→π* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。
电子跃迁类型不同，实际跃迁需要的能量不同：σ→σ* ～150nmn→σ* ～200nmπ→π* ～200nmn→π* ～300nm吸收能量的次序为：σ→σ*＞n→σ*≥π→π*＞n→π*特殊的结构就会有特殊的电子跃迁，对应着不同的能量（波长），反反映在紫外可见吸收光谱图上就有一定位置一定强度的吸收峰，根据吸收峰的位置和强度就可以推知待测样品的结构信息三特点1、紫外可见吸收光谱所对应的电磁波长较短，能量大，它反映了分子中价电子能级跃迁情况。
影响紫外-可见吸收光谱的因素
影响紫外-可见吸收光谱的因素谱带位移包括蓝移（或紫移，hypsochromic shift or blue shift))和红移(bathochromic shift or red shift)。
蓝移（或紫移）指吸收峰向短波长移动，红移指吸收峰向长波长移动。
吸收峰强度变化包括增色效应(hyperchromic effect)和减色效应(hypochromic effect)。
前者指吸收强度增加，后者指吸收强度减小。
各种因素对吸收谱带的影响结果总结于下图中共轭效应的影响：Л电子共轭体系增大，λmax 红移，εmax增大由于共轭效应，电子离域到多个原子之间，导致Л→Л*能量降低。
同时跃迁几率增大，εmax增大。
如下图所示。
下表列出了一些共轭多烯的吸收特性。
nλmax (nm)εmax1 180 10,0002 217 21,0003 268 34,0004 304 64,0005 334 121,0006 364 138,000max max取代基的影响在光的作用下，有机化合物都有发生极化的趋向，既能转变为激发态。
当共轭双键的两端有容易使电子流动的基团(给电子基或吸电子基)时，极化现象显著增加。
给电子基为带有未共用电子对的原子的基团。
如-NH2, -OH等。
未共用电子对的流动性很大，能够和共轭体系中的p电子相互作用引起永久性的电荷转移，形成p-Л共轭，降低了能量，λmax红移。
吸电子基是指易吸引电子而使电子容易流动的基团。
共轭体系中引入吸电子基团，也产生p电子的永久性转移，l max红移。
p电子流动性增加，吸收光子的吸收分数增加，吸收强度增加。
给电子基与吸电子基同时存在时，产生分子内电荷转移吸收，λmax红移，εmax增加。
溶剂的影响一般溶剂极性增大，Л→Л*跃迁吸收带红移,n→Л*跃迁吸收带蓝移,如(图4.11)所示。
分子吸光后，成键轨道上的电子会跃迁至反键轨道形成激发态。
一般情况下分子的激发态极性大于基态。
紫外光谱
溶剂 CH3OH
C2H5OH (CH3)2CH(CH2)2OH CH3COCH3 C6H5OCH2CH3
λmax(nm) 515
550 608 677 785
溶液颜色 红色
紫色 蓝色 绿色 黄色
18
5.4.1 饱和烃及其取代衍生物
饱和烃类分子中只含有键，因此只能产生*跃迁， 即电子从成键轨道（ ）跃迁到反键轨道（ *）。饱和烃 的最大吸收峰一般小于150nm，已超出紫外-可见光谱的范围。 饱和烃的取代衍生物如卤代烃，其卤素原子上存在n电子， 可产生n* 跃迁。 n* 的能量低于*。 CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 跃迁分别出现在173、204 和258nm处。这些数据说明氯、溴和碘原子引入甲烷后，其相 应的吸收波长发生了红移，显示了助色团的助色作用。 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-可见吸收光谱的良好溶剂。
跃迁类型
* * n* n*
n*， n*
n*， n* n* n*
2、助色团 有些含有杂原子的基团，如NH2、NR2、OR、SR、X、 SO3H、CO2H等，它们本身在近紫外区无吸收，但连接到 生色团上时，会使生色团的λmax向长波方向移动(红移)， 同时吸收强度增大。对应于n →π* 跃迁。
16
表5-5 溶剂对异亚丙基丙酮紫外光谱的影响
2、溶剂氢键的影响 当生色团为质子受体时吸收峰蓝移，生色团为质子给 体时吸收峰红移。
17
+ N
N
O_
O
N-(4-羟基-3,5-二苯基-苯基)-2,4,6-三苯基-吡啶内铵盐
该 化 合 物 为 质 子 受 体
表5-6 溶剂对N-(4-羟基-3,5-二苯基-苯基)-2,4,6-三苯基-吡啶内铵盐吸收峰位臵的影响
影响紫外光谱的因素
助色团：某些基团本身不能吸收可见光波， 但它与一定的发色团相连时，可使发色团所产生的 吸收峰向长波位移，颜色加深（助色效应） ，同时使吸收 强度也增加，这些基团称为助色团。 常见的助色团有 -OH 、 -NH2 、 -OR 、 -NR2 、 -SR 、-X 等 特点：助色团一般是带有p电子的基团。例如：
三、影响紫外光谱的因素
1、发色团与助色团对λmax的影响 发色团：是指在可见光谱区有吸收、含有π键的不饱和 基团(能产生颜色的基团)。 π→ π* , n→ π*跃迁一般在此区域， 因此,在紫外光谱中发色团主要是指那些 具有不饱和键或不饱和键上连有杂原子的基团，
C=C
、 C=O 、
O C=N- 、 -N=N- 、 -N
*
Eo
* *
E Eo
*
E
n n n* 跃迁
* 跃迁
例：异亚丙基丙酮
O CH3 C C H C CH3 CH3
溶剂效应对丙酮紫外吸收的影响
1-己烷
2-95%乙醇
3-水பைடு நூலகம்
苯在1环己烷 2乙醇中
非极性溶剂中可以观察到清晰的精细结构峰
B、溶剂PH值对光谱的影响
NH 2 H+ OH + NH 3
红移与蓝移；增色效应与减色效应
有机化合物的吸收谱带常 常因引入取代基或改变溶 剂使最大吸收波长λmax和 吸收强度发生变化:
λ max向长波方向移动
称为红移，向短波方向移 动称为蓝移 (或紫移)。 吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减 小的现象分别称为增色效应或减色效 应，如图所示。
2、共轭体系对λmax的影响 共轭双键，可以使吸收峰红移，吸收强度增加。 共轭双键数目越多，吸收峰红移越显著。
紫外吸收光谱峰位发生变化的原因
紫外吸收光谱是一种常用的分析方法，它能够用于测定物质的结构、浓度和纯度，并且在化学、生物、医药等领域有着广泛的应用。
在进行紫外吸收光谱分析时，我们常常会遇到光谱峰位发生变化的情况，这种变化可能是由多种因素造成的。
本文将从分子结构、溶剂效应、溶质浓度、温度等多个方面探讨紫外吸收光谱峰位发生变化的原因。
一、分子结构分子结构是影响紫外吸收光谱峰位的重要因素之一。
分子的共振结构、双键位置、官能团等会对分子的吸收光谱产生影响。
在分子结构发生变化时，例如发生构象异构体的转变、官能团的改变等，都会导致紫外吸收光谱峰位发生相应的变化。
这是因为分子的电子结构发生变化时，其能级结构也会发生改变，进而影响分子对特定波长光的吸收能力。
二、溶剂效应溶剂对光谱峰位的影响是紫外吸收光谱分析中需要考虑的重要因素之一。
溶剂的极性、氢键作用、酸碱性等因素都会对溶液中分子的电子结构产生影响，从而引起光谱峰位的变化。
常见的溶剂效应包括索瑞克效应、溶剂极性效应等。
在进行紫外吸收光谱分析时，需注意选择适当的溶剂，并考虑溶质与溶剂之间相互作用对光谱峰位的影响。
三、溶质浓度溶质浓度对紫外吸收光谱的影响也是需要重视的因素之一。
当溶质浓度发生变化时，其在溶液中的吸收行为也会随之变化。
在溶质浓度较低时，溶质分子之间的相互作用较弱，其吸收峰位可能较为尖锐；而在溶质浓度较高时，溶质分子之间的相互作用会增强，其吸收峰位可能会发生变宽或偏移。
在进行溶液浓度变化对光谱峰位的影响时，需注意考虑溶质自身吸收特性与溶质浓度之间的关系。
四、温度温度是影响光谱峰位的重要因素之一。
随着温度的升高，分子内部的振动和旋转状态发生改变，从而影响分子的电子结构和能级分布，进而引起光谱峰位的变化。
另外，温度还会影响溶液中分子的相对浓度和分子间相互作用力，进而影响光谱峰位的形状和位置。
以上所述，是对紫外吸收光谱峰位发生变化的原因进行了初步的探讨。
在进行光谱分析时，需要综合考虑分子结构、溶剂效应、溶质浓度、温度等多个因素对光谱峰位的影响，以获得准确而可靠的分析结果。
紫外-可见吸收光谱-ppt
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。
影响紫外可见吸收光谱的因素
谱线解析的方法包括光谱积分法、 光谱拟合法和光谱解析法等。
谱图解析
01
谱图解析是通过分析光谱图的整体特征，确定待测 物质的整体组成和结构。
02
谱图解析需要综合考虑光谱的波长、强度、形状等 信息，以及待测物质的物理和化学性质。
03
谱图解析的方法包括光谱聚类分析、光谱模式识别 和光谱图像处理等。
谢谢观看
样品保存
01
样品保存条件如温度、湿度、光照等也会影响紫外可见吸收光 谱的测定结果。
02
某些样品在长时间保存过程中会发生降解或氧化，导致光谱发
生变化。
为减小样品保存对光谱的影响，应选择适当的保存条件，并尽
03
快进行光谱分析。
05
光谱解析方法
谱线识别
01
02
03
谱线识别是光谱解析的 基础，通过对比已知光 谱和待测光谱，确定待 测物质中存在的元素和
压强
压强对紫外可见吸收光谱的影响主要 体现在光吸收强度和光谱位移上。随 着压强的增加，气体分子的平均自由 程减小，导致光谱的红移。
压强对光谱的影响程度取决于气体分 子的性质和压强范围。在较高压强下， 气体分子的振动和转动能级跃迁频率 增加，导致光谱位移向短波方向。
溶剂
溶剂对紫外可见吸收光谱的影响主要体现在光谱形状、位 移和强度上。不同溶剂的极性和介电常数不同，导致分子 内和分子间的相互作用力不同，从而影响光谱的形状和位 移。
分子结构
共轭体系
共轭分子具有较宽的π电子共轭体 系，能够吸收较长波长的光。
取代基的影响
取代基的性质和数量影响π电子的 共轭程度，从而影响吸收峰的位置。
晶体结构
晶格间距
晶格间距影响光子在晶体中的传播速度，从而影响吸收光谱的波长。
紫外可见光谱2
(10) .芳香烃的二取代时，对位的吸收波长长；一个是推 电子基团，另一个是拉电子基团时，颜色加深，红移 大。
10/14/2019 8:10 AM
25
重要依据。 (4) 溶剂极性↑时，λmax发生红移(烯酮)或不变(双烯) 。
如300nm以上有高强吸收带，则为更大共轭体系；每加一个 共轭双键，吸收带红移约30nm. 不饱和烃、共轭烯烃及芳香烃均可发生这类跃迁，氨基 酸、蛋白质与核酸均含有大量共轭双键，因而200～300 nm的 紫外吸收测定，在生化实验技术中有极广泛的用途。
⑵ 若在270～350nm波长范围内有低强度吸收峰(ε＝ 10～100L·mol-1·cm-1),（n→π跃迁），则可能含有一 个简单非共轭且含有n电子的生色团，如羰基。
⑶ 若在2５0～300nm波长范围内有中等强度的吸收 峰（ε～103 ），有时有精细结构，同时200nm附近 有强吸收带（E2），说明分子中含苯或杂环芳烃。
lmax(正己烷)
230
lmax(氯仿)
238
lmax(甲醇)
237
lmax(水)
243
n
329
315
309
305
10/14/2019 8:10 AM
10
2
苯
1：乙醚
酰
丙
2：水
酮
1
250
300
非极性 → 极性
n → *跃迁：兰移； l ；e
→ *跃迁：红移； l；e
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10/14/2019 8:10 AM
5
第五章 紫外-可见吸收光谱 第三节 紫外-可见吸收光谱与分子结构的关系
含取代基时，B带简化， 红移，增色。
1，3，5-三甲苯
六甲苯
23:09:45
266
272
305
300
共轭多烯的λmax的计算
Woodward-Fieser 规则
链状及环状共轭多烯的λmax的计算。 首先从母体得到一个最大吸收的基本值，然 后对连接在母体π电子体系上的不同取代基 以及其它结构因素加以修正。
H 3C
O
OH
CH3
六元环不饱和酮基本值 215 nm 烷基取代 β位2 + 2 × 12nm 羟基取代 α位1 + 35 nm λmax计算值 =274nm （λmax实测值=274nm）
23:09:45
小的现象分别称为增色效应 或减色效应，如图所示。
23:09:45
吸收带
R吸收带：这是由n→π＊ 跃迁而产生的吸收带，特点是强度 较弱，摩尔吸光系数小于100，吸收峰位于200400nm之间(德文Radikalartig )。 K吸收带：共轭非封闭体系中的π→π＊跃迁吸收带，一般为 强吸收（ε在104以上）。应用较多。极性溶剂使 K带发生红移（德文Konjugierte) 。 B吸收带（苯吸收带）：芳香族和杂芳香族化合物的π→π＊ 跃迁吸收带，为弱吸收带（230-270nm)，摩尔吸光 系数约为102。多重峰，精细结构，芳环上有取代基 时，B带的精细结构消失(英文Benzenoid) 。 E吸收带：封闭共轭体系中π→π＊跃迁吸收带。吸收较强。 分为E1(185nm)和E2(204nm)吸收带，可以分别看成 乙烯和共轭乙烯的吸收带。也是芳香结构化合物 的特征谱带(英文Ethylenic )。
23:09:45
（2） 含有孤立双键或三键化合物
典型化合物是乙烯 乙烯π→π*跃迁的λmax为162nm，εmax为: 1×104 L· -1· －1。 mol cm
物质的紫外-可见吸收光谱及应用
定性分析（续）
但应注意，紫外吸收光谱相同，两种化合物 有时不一定相同，所以在比较λmax的同时，还 要比较它们的ε值。如果待测物质和标准物质 的吸收波长、吸收系数都相同，则可认为两者 时同一物质。
2.有机化和物分子结构的推断
紫外－可见吸收光谱也可用于检出某些官 能团。 例如化和物在220～800nm范围内无吸收峰， 它可能是脂肪族碳氢化和物；胺、晴、醇、羧 酸、氯代烃和氟代烃，不含双健或环状共轭体 系，没有醛、酮或溴、碘等基团。如果在 250nm～300nm有中等强度的吸收带并且有一定 的精细结构，则表示有苯环存在。
(1)σ→ σ* (2)n→ σ* (3)n→ π*
图 2－12分子中电子的能级和跃迁
(4)π→ π*
(1)σ→ σ*跃迁
吸收光波长 在180nm以下，饱 和烃只有C-H健才 有这种跃迁，只 有在真空紫外区 才能观察到，无 实际应用。
图 2－12分子中电子的能级和跃迁
(2)n → σ* 跃迁
含有未成健 的杂原子(如S、N、 O 、 Cl 、 Br 、 或 I 等)的饱和烃衍生 物都会发生这种 跃迁，吸收峰在 150 ～ 250nm 之 间 ， 在紫外区仍观察 不到这类跃迁。 也无实际应用。
溶剂对吸收峰产生的影响（二）
例如，水和酒精的蓝移可达30nm以上。 其次，溶剂还影响吸收峰强度和光谱精细结构。 因此，当比较标准物质和未知物质的紫外吸 收光谱时，必须采用同一种溶剂。
2.5.2
紫外－可见吸收光谱的应用
1、定性分析 紫外-可见吸收光谱可用于鉴定有机化合 物。在鉴定有机化合物时，通常是在相同的条 件下，比较未知物与已知标准物质的紫外光谱 图，若两者的谱图相同，则可认为待测样品与 已知物质具有相同的生色团。
影响红外吸收光谱和紫外吸收谱光谱的主要因素解读
（2）中介效应（M 效应）（2）中介效应（M 效应）当含有孤对电子的原子（O、S、N 等）与具有多重键的原子相连时，也可起类似的共轭作用，称为中介效应。
由于含有孤对电子的原子的共轭作用，使 C=O 上的电子云更移向氧原子，C=O 双键的电子云密度平均化，造成 C=O 键的力常数下降，使吸收频率向低波数位移。
对同一基团，若诱导效应和中介效应同时存在，则振动频率最后位移的方向和程度，取决于这两种效应的结果。
当诱导效应大于中介效应时，振动频率向高波数移动，反之，振动频率向低波数移动。
2 . 氢键的影响• 2 . 氢键的影响氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振动频率降低。
游离羧酸的 C=O 键频率出现在 1760 cm-1 左右，在固体或液体中，由于羧酸形成二聚体， C=O 键频率出现在 1700 cm-1 。
分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。
3. 振动耦合• 3. 振动耦合当两个振动频率相同或相近的基团相邻具有一公共原子时，由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变，产生一个“微扰”，从而形成了强烈的振动 ! 相互作用。
其结果是使振动频率发生感变化，一个向高频移动，另一个向低频移动，谱带分裂。
振动耦合常出现在一些二羰基化合物中，如，羧酸酐。
• 在溶液中测定光谱时，由于溶剂的种类、溶剂的浓度和测定时的温度不同，同一种物质所测得的光谱也不同。
通常在极性溶剂中，溶质分子的极性基团的伸缩振动频率随溶剂极性的增加而向低波数方向移动，并且强度增大。
因此，在红外光谱测定中，应尽量采用非极性的溶剂。
紫外可见吸收光谱
红移；
• 取代基为斥电子基，如-R，-OCOR，则使分子蓝移。 • 苯环或烯烃上的 H 被各种取代基取代，多产生红移。
e.g.
4.溶剂效应的影响
• →* 跃迁吸收峰，随溶剂极 性增加，激发态比基态能量有 更多下降，发生红移；
• n→* 跃迁产生的吸收峰，随 溶剂极性增加，形成氢键能力 增加，发生蓝移。
THREE
溶剂效应
的影响
FOUR
PH值
的影响
FIVE
1.共轭效应的影响
• 共轭会使原来的吸收峰向长波方向移动，吸收强度会显 著增大
• 随着共轭体系双键数目的增多，max向长波方向移动 （红移）
2.立体效应的影响
• 顺式和反式的1,2-二苯代乙烯的max不同
• 几个联苯化合物的紫外吸收光谱
3.取代基的影响
一般紫外可见分光光度计只能提供190～850nm范围的单色光， 因此，我们只能测量n→σ*的跃迁，n→π*跃迁和部分π→π* 跃迁的吸收，而对只能产生200nm以下吸收的σ→σ*的跃迁则 无法测量。
影响因素
PART TWO
影响紫外可见吸收光谱的因素
共轭效应
的影响
ONE
立体效应
的影响
TWO
取代基
的影响
具体的操作过程：利用CCK-8对活细胞进行染色， CCK-8在电子耦合 试剂存在的情况下可以被线粒体内的脱氢酶还原成高度水溶性的黄 色甲臜产物。颜色的深浅与细胞的增殖成正比，与细胞毒性成反比。 使用酶标仪在 450nm 波长处测定 OD 值，间接反映活细胞数量， OD值越大，活细胞的数量越多。
谢 谢！
以及吸收峰的形状(极大、极小和拐点)，与已知纯化合物的 吸收光谱进行比较，判断化合物。
紫外可见吸收光谱
例1：
H2C
C
C
CH2
CH3 CH3
基本值 两个烷基叏代 计算值 实测值 λmax λmax ２１７nm ２×５＝１０nm 227 nm 226 nm
例２：
基本值： 一个环外双键
２17 nm ５nm
四个烷基叏代
计算值 实测值 λmax λmax
２０nm
２４２ nm ２４３ nm
解析示例
化合物C10H16由红外光谱证明有双键和异丙基，其紫外 光谱 max=231 nm，加氢只能吸收2摩尔H2，确定结构。 解： ①计算丌饱和度 = 3；两个双键；环？ ②max=231 nm，共轭？ ③可能的结构
光源 单色器
第二节 紫外—可见分光光度计
general process
样品室 检测器 显示
1. 光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以収射连续光谱，具 有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。
可见光区：钨灯作 为光源，波长范围 320～2500 nm。紫 外区：氢、氘灯。収射 185～400 nm的连续 光谱。
2.1 紫外可见光谱曲线
采用连续光源照射，记录吸收后光谱曲线。
表示方法：A-
特性参数： max→最大吸收波长：吸收强度最大处对应的波长。 max →在最大吸收波长的摩尔吸光系数。
二、紫外可见光谱产生机理
1．有机物紫外可见吸收光谱 ultraviolet spectrometry of organic compounds （1）有机化合物分子中电子类型： σ电子、π电子、n电子。
间二甲苯263nm =200 1，3，5三甲苯266nm =200
六甲苯 272nm =200
苯在乙醇中的紫外吸收光谱
1实验一有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响_.
实验一有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响一、实验目的：1、熟练紫外—可见分光光度计的操作。
2、学习利用紫外吸收光谱检查物质的纯度的原理和方法。
3、掌握溶剂极性对跃迁，跃迁的影响二、仪器与试剂1、仪器730型紫外—可见分光光度计，带盖石英吸收池1cm 2只。
2、试剂(1 苯、乙醇、正己烷、氯仿、丁酮。
(2 异亚丙基丙酮：分别用水、氯仿、正已烷配成浓度为0.4g/L溶液。
二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，如芳香族化合物，在紫外区(200～400nm有特征的吸收，为有机化合物的鉴定提供了有用的信息。
紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样在相同条件下绘制的吸收光谱，或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图相比校，若两光谱图的和相同，表明它们是同一有机化合物。
极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱的吸收峰波长、强度及形状有一定的影响。
溶剂极性增加，使跃迁产生的吸收带蓝移，而跃迁产生的吸收带红移。
影响有机化合物紫外吸收光谱的因素，有内因(分子内的共轭效应、位阻效应、助色效应等和外因(溶剂的极性、酸碱性等溶剂效应由于受到溶剂极性和酸碱性的影响，将使溶质的吸收峰的波长、强度以及形状发生不同程度的变化，这是因为溶剂分子和溶质分子之间可能形成氢键，使极性溶剂分子的偶极减弱，溶质分子的极性增强，因而在极性溶剂中跃迁所需的能量减小，吸收波长红移，而在极性溶剂中所需能量增大，吸收波长蓝移，由于物质的紫外吸收光谱是物质分子中生色团和助色团的贡献，也是物质整个分子的特征表现。
例如具有键电子的共轭双键化合物、芳香烃化合物等，在紫外光谱区都有强烈吸收，其摩尔吸光系数可达104～105数量级，这与饱和烃化物有明显的不同。
利用这一特性，可以很方便地检查纯饱和烃化物中是否含有共轭双键、芳香烃等化合物杂质。
三、实验步骤1、苯的吸收光谱的测绘在1cm的石英吸收池中，加入两滴苯，加盖，用手心温热吸收池底部片刻，在紫外分光光度计上，以空白石英吸收池为参比，从220～360nm范围内进行波长扫描，绘制吸收光谱。
紫外可见光谱分析
减少，因此吸收向长波方向位移。
超共轭效应存在于烷基连接在不饱和键上的化合物
中，烷基中ɑ-H的数目越多，超共轭效应越大。
超共轭体系的形成，也可使λmax红移，但比共轭效应弱 得多。
烷基 C － H的 σ 电子与共轭体系
λmax =256nm
CH3
的 π 电子发生一定程度的重叠，
扩大了共轭范围，从而使
（a）苯酚的UV光谱图
（b）苯胺的UV光谱图
π →π *跃迁能量降低，产生红 移。
λmax =261nm
3.2 立体效应
立体效应是指因空间位阻、构象等影响因素导致吸
收光谱的红移或蓝移，常常伴有增色或减色效应。
空间位阻
因为原子或基团的空间障碍导致共轭受阻，使
π→π*跃迁的吸收带蓝移（λmax↓）、减色（εmax↓ ）
构象的影响
在环状共轭体系中，s-顺、反异构体的紫外光谱有着显
的能量下降较小，故两个能级
间的能量差值增加。
溶剂对n→π*的影响
（2）π→π*跃迁所产生的吸收峰随着溶剂极性的增加 而向长波长方向移动（红移）。 在多数π→π*跃迁中，激发 态的极性要强于基态，极性
大的π *轨道与溶剂作用强，
能量下降较大，而π 轨道极 性小，与极性溶剂作用较弱， 故能量降低较小，致使π 及
3 影响紫外吸收光谱的因素
3.1 共轭和超共轭效应
共轭体系的形成使λmax红移， 并且共轭体系越长，
紫外光谱的最大吸收越移向长波方向。
π电子处在离域的分子轨道上，
与定域轨道相比，占有电子的成 键轨道的最高能级与未占有电子
的反键轨道的最低能级的能差减
小，使π→π*跃迁所需的能量
1，3丁二烯分子轨道能级示意图
15影响紫外可见吸收光谱的因素
1.5.4 乙酰化位移
定义：就是利用乙酰化的方法将酚羟基变成乙酰基。 应用：常用在多羟基芳烃化合物的结构研究上。利用此方 法消去羟基的影响。就可以了解化合物的骨架结构信息。 例子：邻甲基苯酚乙酰化后，其B带吸收和甲苯相近。
2021/2/28
在极性溶剂（如水）中，由于酮式异构体可以和水 分子缔合形成溶剂氢键而增加其稳定性，所以，在极性溶 剂中以酮式异构体为主。
2021/2/28
2021/2/28
1.5.3 溶液的pH值
改变溶液的pH值，化合物的紫外吸收光谱会发生变化。 例如：酚性化合物和苯胺类化合物，溶液由中性变成碱性 时（加NaOH），若吸收带发生红移，则可以判断其是酚 性化合物（如苯酚、烯醇或不饱和酸）； 若吸收带发生蓝移，则表示为苯胺类化合物。
15影响紫外可见吸收光谱的因
1.5.1 立体效应
一、 顺反异构
例：顺式和反式1，2二苯代乙烯的λmax不同。
为什么？
2021/2/28
这是因为： 顺式1，2-二苯代乙烯的两个苯环由于空间位阻， 使苯环和乙烯双键的共平面性减小；而反式1，2-二 苯代乙烯的两个苯环和乙烯双键共平面。 所以，顺式1，2-二苯代乙烯的 → * 共轭不如 反式1，2-二苯代乙烯的完全，即顺式 → * 跃迁所 需能量较高。 反式1，2-二苯代乙烯的λmax和εmax 一般比顺式1 ，2-二苯代乙烯的大。 这一特征可用于顺反异构体的鉴定。
2021/2/28
1.5.2 互变异构
互变异构体有不同的紫外吸收带位置。
例如：乙酰乙酸乙脂的酮-烯式互变异构体中，酮式异构 体 中 的 两 个 羰 基 没 有 共 轭 ， 其 n→π* 跃 迁 最 大 吸 收 波 长 λmax＝272nm，但在烯醇式异构体中羰基和乙烯的双键发 生共轭，其π→π*跃迁最大吸收波长λmax＝243nm。
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1.5.2 互变异构
互变异构体有不同的紫外吸收带位置。
例如：乙酰乙酸乙脂的酮-烯式互变异构体中，酮式异构 体 中 的 两 个 羰 基 没 有 共 轭 ， 其 n→π* 跃 迁 最 大 吸 收 波 长 λmax＝272nm，但在烯醇式异构体中羰基和乙烯的双键发 生共轭，其π→π*跃迁最大吸收波长λmax＝243nm。
2020/9/27
1.5.4 乙酰化位移
定义：就是利用乙酰化的方法将酚羟基变成乙酰基。 应用：常用在多羟基芳烃化合物的结构研究上。利用此方 法消去羟基的影响。就可以了解化合物的骨架结构信息。 例子：邻甲基苯酚乙酰化后，其B带吸收和甲苯相近。
2020/9/27
内容选择
1.1 紫外-可见吸收光谱分析法基础 1.2 紫外-可见分光光度计 1.3 吸收带类型与溶剂效应 1.4 重要化合物的紫外-可见吸收光谱 1.5 影响紫外-可见吸收光谱的因素 1.6 紫外-可见吸收光谱的应用
2020/9/27
二、空间位阻
例：下面两个空间异构体：构型（a）和构型（b） 构型（a）中两个甲基非 常接近，使两个苯环不能 共平面，共轭不完全。
而构型（b）中两个苯环 可以共平面，共轭完全， 因而强化了共轭作用，所 以λmax和εmax 都增大。
2020/9/27
三、构象异构
例：α取代环己酮的α位Cl取代在横键和竖键时λmax不 同。
15影响紫外可见吸收光谱的因 素
这是因为： 顺式1，2-二苯代乙烯的两个苯环由于空间位阻， 使苯环和乙烯双键的共平面性减小；而反式1，2-二 苯代乙烯的两个苯环和乙烯双键共平面。 所以，顺式1，2-二苯代乙烯的 → * 共轭不如 反式1，2-二苯代乙烯的完全，即顺式 → * 跃迁所 需能量较高。 反式1，2-二苯代乙烯的λmax和εmax 一般比顺式1 ，2-二苯代乙烯的大。 这一特征可用于顺反异构体的鉴定。
在极性溶剂（如水）中，由于酮式异构体可以和水 分子缔合形成溶剂氢键而增加其稳定性，所以，在极性溶 剂中以酮式异构体为主。
2020/9/27
2020/Leabharlann /271.5.3 溶液的pH值
改变溶液的pH值，化合物的紫外吸收光谱会发生变化。 例如：酚性化合物和苯胺类化合物，溶液由中性变成碱性 时（加NaOH），若吸收带发生红移，则可以判断其是酚 性化合物（如苯酚、烯醇或不饱和酸）； 若吸收带发生蓝移，则表示为苯胺类化合物。
结束
2020/9/27
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