【课件】第三章紫外-可见光吸收ppt
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第三章 紫外-可见吸收光谱分析
2．不饱和脂肪烃 ．
在不饱和烃类分子中，除含有σ键外，还含有π 键，它们可以产生 σ→σ＊和π→π＊ 两种跃迁。 如果存在共轭体系，则随共轭系统的延长， 吸收带将明显向长波方 向移动，吸收强度也随之增强 在共轭体系中， π→π＊跃迁产生的吸收带又称为K（Konjugation） 带。其特点是：强度大，εmax›104；位置一般在217～280nm λmax和εmax的大小与共轭链的长短及取代基的位置有关 根据K带是否出现，可判断分子中共轭体系的存在的情况。在紫外光 根据 带是否出现，可判断分子中共轭体系的存在的情况 带是否出现 谱分析中有重要应用。
紫外－ §3-3 紫外－可见分光光度法的应用 一、 定性分析 二、纯度检查 三、结构推测 四、定量分析 单组分样品的定量分析 多组分样品的定量分析
一、 定性分析
1、依据：吸收光谱的特征——形状、波长、峰数目、强度、 吸光系数。 、依据：吸收光谱的特征 形状、 形状 波长、峰数目、强度、 吸光系数。 2、方法：对比法 、方法： (1) 对比吸收光谱特征数据 (2) 对比吸光度或吸光系数的比值
3．芳香烃 ．
苯有三个吸收带 E1带180∼184nm ε=47000 E 2带200∼204 nm ε=7000 苯环上三个共扼双键的 π → π*跃迁特征吸收带 B带 230-270 nm
ε=200
π → π*与苯环振动引起； 含取代基时， B带简化，红移 当苯环上有取代基时，苯的三个特征谱带都会发生显著的变化， 其中影响较大的是E2带和B谱带。
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2
λmax（nm） 167 184 173 258 215
εmax 1480 150 200 365 600
3第三章紫外-可见吸收光谱法
羧酸及羧酸的衍生物虽然也有n*吸 收带，但是， 羧酸及羧酸的衍生物的羰基 上的碳原子直接连结含有未共用电子对的 助色团，如-OH、-Cl、-OR等，由于这些助 色团上的n电子与羰基双键的电子产生 n共轭，导致*轨道的能级有所提高， 但这种共轭作用并不能改变n轨道的能级， 因此实现n* 跃迁所需的能量变大，使 n*吸收带蓝移至210nm左右。
白光除了可由所有波长的可见光复合得 到外，还可由适当的两种颜色的光按一 定比例复合得到。能复合成白光的两种 颜色的光叫互补色光。
/nm 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
颜色 紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
从基态向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四 种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序为：n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
⑴ σ→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<
200nm，只能被真空紫外分光光度计检测到
)。如甲烷的λmax为125nm,乙烷λmax为
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* 的跃迁。 n* 的能量低于*。
例如，CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 跃迁 分别出现在173、204和258nm处。这些数据不 仅说明氯、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 紫外和（或）可见吸收光谱的良好溶剂。
羧酸及羧酸的衍生物虽然也有n*吸 收带，但是， 羧酸及羧酸的衍生物的羰基 上的碳原子直接连结含有未共用电子对的 助色团，如-OH、-Cl、-OR等，由于这些助 色团上的n电子与羰基双键的电子产生 n共轭，导致*轨道的能级有所提高， 但这种共轭作用并不能改变n轨道的能级， 因此实现n* 跃迁所需的能量变大，使 n*吸收带蓝移至210nm左右。
高分子材料研究方法--紫外可见吸收光谱 ppt课件
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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
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O:
例：H C
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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
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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
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不同波长的光
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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
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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
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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
第三章 紫外-可见吸收光谱法
3-1 概述
3-1 概述
紫外光
波长为10-400nm的电磁辐射，分为远紫外光 的电磁辐射， 波长为 的电磁辐射 （10-200nm）和近紫外光（200-400nm）。 ）和近紫外光（ ）。 远紫外光可被大气中的水气、 远紫外光可被大气中的水气、氮、氧和二氧化 碳所吸收，只能在真空中研究， 碳所吸收，只能在真空中研究，故又称真空紫 外光。我们讨论近紫外光谱。 外光。我们讨论近紫外光谱。
紫外-可见吸收光谱法 第三章 紫外 可见吸收光谱法
UltravioletUltraviolet-Visible Absorption Spectrometry UV-Vis UV-
章节内容
第一节 概述 紫外-可见吸收光谱 第二节 紫外 可见吸收光谱 第三节 紫外-可见分光光度计 紫外 可见分光光度计 紫外-可见吸收光谱法的应用 第四节 紫外 可见吸收光谱法的应用
（5）出射狭缝 紫外-可见分光光度计使用石英棱镜。 棱镜单色器的缺点在于色散率随波长变 化，得到的光谱呈非均匀排列，而且传递 光的效率较低。 光栅单色器在整个光学光谱区具有良好 的几乎相同的色散能力。因此现代紫外-可 见分光光度计 多采用光栅单色器。 （三）吸收池 （四）检测器 （五）信号显示器
二、分光光度计的构造类型
的配位体强度小于NH 如：H2O的配位体强度小于 3的, 的配位体强度小于 所以， （ 所以，Cu（H2O）6呈浅蓝色，吸收峰 ） 呈浅蓝色， 794nm；Cu（NH3）6深蓝色，吸收峰 深蓝色， ； （ 663nm。 。 一些常见配位体配位场强弱顺序： 一些常见配位体配位场强弱顺序： I-<Br-<Cl-<F-<OH-<C2O4-=H2O<SCN-< 吡啶=NH3<乙二胺 联吡啶 邻二氮菲 乙二胺<联吡啶 吡啶 乙二胺 联吡啶<邻二氮菲 <NO2-<CN-
《紫外可见光吸收》PPT课件
207 7,000
211 6,200
230 8,600
251 14,000 314 13,000 373 16,800
精选ppt
B吸收带
max nm
max L/(molcm)
254
204
261
225
270
1,450
280
1,430
268
278.5
298
2,100
分子内电荷转移吸收
27
1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素
吸收带 远紫外区
端吸收 E1
K(E2) B
R
特征 远紫外区测定 紫外区短波长端至远紫外区的强吸收 芳香环的双键吸收 共轭多烯、-C=C-C=O-等的吸收 芳香环、芳香杂环化合物的芳香环吸 收。有的具有精细结构 含 CO，NO2 等 n 电子基团的吸收
max
>200 >10,000
>100 <100
1
180
10,000
原因？
2
217
3
268
21,000 34,000
共轭效应使 轨道能量降低
4
304
64,000
5
334
121,000
6
364
138,000
精选ppt
22
1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素
R' CC R
共平面性影响 共轭效应
R
R’
H
H
H
CH3
CH3 CH3
CH3 C2H5
C2H5 C2H5
第三章 紫外-可见吸收光谱分析
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述 1.2 紫外-可见吸收光谱的理论基础 1.3 紫外-可见吸收光谱的定量基础——吸收定律 1.4 紫外-可见分光光度计 1.5 分光光度测定方法 1.6 紫外-可见分光光度法的应用
紫外-可见吸收光谱.
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* 的跃迁。 n* 的能量 低于*。例如，CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 跃迁分别出现在173、204和258nm处。
3.有机化合物的吸收光谱与分子结构
（2）不饱和烃及共轭烯烃
在不饱和烃类分子中，除含有键外，还含有 键，它们可以产生*和*两种跃迁。 *跃迁的能量小于 *跃迁。例如，在 乙烯分子中， *跃迁最大吸收波长为180nm。
第一节 紫外-可见吸收光谱 一、分子吸收光谱的产生
过程：
运动的分子外层电子---吸收外来辐射--产生电子能级跃迁----分子吸收光谱。
M h I0 M * It
一、分子吸收光谱的产生
在分子中，除了电子 相对于原子核的运动 外，还有核间相对位 移引起的振动和转动。 这三种运动能量都是 量子化的，并对应有 一定能级。左图为分 子的能级示意图。
丙酮
例：KMnO4紫红色，吸收的是绿光，λmax=525nm。它 对其它颜色的光吸收极小。吸收曲线形状是物质特有 的。当KMnO4的量不同，只使曲线沿纵座标上下移动， 但曲线形状不变。
图 KMnO----4的吸收光谱图 浓度：5、10、20、40μg/ml，1cm厚比色杯
四、分子跃迁类型及吸收光谱
max 较大 (104以上)，可用于定量分析。
2.几个概念
生色团（Chromogenesis group）
有机化合物分子中含有非键或键的电子体系，
能吸收外来辐射时并引起n-* 和-*跃迁，可产生 此类跃迁或吸收的结构单元，称为生色团。
是一些具有不饱和健和含有孤对电子的基团。
如－C=C－、－C ≡ C－、—CH=O、—N=N—、－N=O 、—C≡N、—NO2等
3.有机化合物的吸收光谱与分子结构
（2）不饱和烃及共轭烯烃
在不饱和烃类分子中，除含有键外，还含有 键，它们可以产生*和*两种跃迁。 *跃迁的能量小于 *跃迁。例如，在 乙烯分子中， *跃迁最大吸收波长为180nm。
第一节 紫外-可见吸收光谱 一、分子吸收光谱的产生
过程：
运动的分子外层电子---吸收外来辐射--产生电子能级跃迁----分子吸收光谱。
M h I0 M * It
一、分子吸收光谱的产生
在分子中，除了电子 相对于原子核的运动 外，还有核间相对位 移引起的振动和转动。 这三种运动能量都是 量子化的，并对应有 一定能级。左图为分 子的能级示意图。
丙酮
例：KMnO4紫红色，吸收的是绿光，λmax=525nm。它 对其它颜色的光吸收极小。吸收曲线形状是物质特有 的。当KMnO4的量不同，只使曲线沿纵座标上下移动， 但曲线形状不变。
图 KMnO----4的吸收光谱图 浓度：5、10、20、40μg/ml，1cm厚比色杯
四、分子跃迁类型及吸收光谱
max 较大 (104以上)，可用于定量分析。
2.几个概念
生色团（Chromogenesis group）
有机化合物分子中含有非键或键的电子体系，
能吸收外来辐射时并引起n-* 和-*跃迁，可产生 此类跃迁或吸收的结构单元，称为生色团。
是一些具有不饱和健和含有孤对电子的基团。
如－C=C－、－C ≡ C－、—CH=O、—N=N—、－N=O 、—C≡N、—NO2等
现代仪器分析-紫外可见近红外吸收光谱ppt课件
I0= Ia+ It+ Ir 由于反射光强度很弱，其影响很小，上式可简化为：
I0= Ia+ It
吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示， 即 A=lg1/T=lgI0/It
透光度：透光度为透过光的强度It与入射光强度I0之比，用T表示： 即 T= It/I0
-6-
2.2 光吸收定律
朗伯-比耳定律
朗伯——比尔定律：A＝kcl
- 13 -
4. 紫外-可见吸收光谱的产生
E = Ee +Ev + Er hv = ΔE = E2 - E1 = ΔEe + ΔEv + ΔEr
n E h
l
c
n
hc E
- 14 -
分子、原子或离子具有不连续的量子化能级---微观 仅当光子能量与被照物质基态和激发态能量之差相等
时才能发生吸收
H
H
CC
H
H
[C=C是发色基团]
助色基团取代，p p*跃迁（K带)将发生红移
取代基 -SR 红移距离 45(nm)
-NR2 40(nm)
-OR 30(nm)
-Cl 5(nm)
CH3 5(nm)
- 26 -
2. 立体结构和互变结构的影响
顺反异构：
H
H
反式：λmax=295.5 nm； εmax=29000
- 29 -
3.2 对精细结构的影响
极性溶剂使精细结构消失
- 30 -
溶剂本身有紫外吸收，选用溶剂时须注意其最低波长极限：
- 31 -
3.3 溶剂选择的原则 比较未知物与已知物的吸收光谱时，必须采用相同的溶 剂； 应竟可能地使用非极性溶剂，以便获得物质吸收光谱的 特征精细结构； 所选溶剂在需要测定的波长范围内无吸收或吸收很小。
I0= Ia+ It
吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示， 即 A=lg1/T=lgI0/It
透光度：透光度为透过光的强度It与入射光强度I0之比，用T表示： 即 T= It/I0
-6-
2.2 光吸收定律
朗伯-比耳定律
朗伯——比尔定律：A＝kcl
- 13 -
4. 紫外-可见吸收光谱的产生
E = Ee +Ev + Er hv = ΔE = E2 - E1 = ΔEe + ΔEv + ΔEr
n E h
l
c
n
hc E
- 14 -
分子、原子或离子具有不连续的量子化能级---微观 仅当光子能量与被照物质基态和激发态能量之差相等
时才能发生吸收
H
H
CC
H
H
[C=C是发色基团]
助色基团取代，p p*跃迁（K带)将发生红移
取代基 -SR 红移距离 45(nm)
-NR2 40(nm)
-OR 30(nm)
-Cl 5(nm)
CH3 5(nm)
- 26 -
2. 立体结构和互变结构的影响
顺反异构：
H
H
反式：λmax=295.5 nm； εmax=29000
- 29 -
3.2 对精细结构的影响
极性溶剂使精细结构消失
- 30 -
溶剂本身有紫外吸收，选用溶剂时须注意其最低波长极限：
- 31 -
3.3 溶剂选择的原则 比较未知物与已知物的吸收光谱时，必须采用相同的溶 剂； 应竟可能地使用非极性溶剂，以便获得物质吸收光谱的 特征精细结构； 所选溶剂在需要测定的波长范围内无吸收或吸收很小。
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
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n*
吸收带 远紫外区
端吸收 E1
K(E2) B
R
吸收带的划分
特征 远紫外区测定 紫外区短波长端至远紫外区的强吸收 芳香环的双键吸收 共轭多烯、-C=C-C=O-等的吸收 芳香环、芳香杂环化合物的芳香环吸 收。有的具有精细结构 含 CO，NO2 等 n 电子基团的吸收
max
>200 >10,000
第三章 紫外-可见吸收光谱分析
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述 1.2 紫外-可见吸收光谱的理论基础 1.3 紫外-可见吸收光谱的定量基础——吸收定律 1.4 紫外-可见分光光度计 1.5 分光光度测定方法 1.6 紫外-可见分光光度法的应用
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述
物质与光的作用：光子与能量的授受 h = E1 - E0 作用本质：物质吸收光能后发生跃迁
>100 <100
1.2.1 分子结构与吸收光谱
生色团（和助色团）是分子产生紫外-可见吸收的条件
生色团 (chromophore)：能产生紫外-可见吸收的官能团 如一个或几个不饱和键 C=C, C=O, N=N, N=O等 课本p100表4.1，生色团及吸收特性
助色团 (auxochrome)： >200 nm无吸收， 但能增强生色团的生色能力 具有孤对电子的基团 -OH, -NH2, -SH等
不同波长的光，能量不同，跃迁形式不同, 有不同的光谱分析法。
紫外可见光谱区域
UV: 200-380 nm VIS: 380-780 nm
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述
紫外可见光与含共轭键结构有机分子的相互作用 定性应用：判断是否有共轭键结构 定量应用：吸收定律（朗伯-比尔定律）
2) n*跃迁
甲烷，max =125 nm
max<200 nm，远紫外区。电负性越小，波长越长。
含未共享电子对的取代基可发生n*跃迁
S，N，O，Cl，Br，I等杂原子的饱和烃 甲胺，max =213 nm
1.2.1 分子结构与吸收光谱
4) n*跃迁
一般在近紫外区; 有时在可见区; 弱吸收带。
1. 分子光谱是带状光谱
紫外-可见吸收光谱是分子光谱 分子光谱是带状光谱 原子光谱是线状光谱
原子光谱 线状光谱
分子光谱 带状光谱 精细结构
带状光谱
1.2.1 分子结构与吸收光谱
分子光谱是带状光谱的原因：
1) 分子对电磁辐射的吸收是分子能量变化的和。 2) 溶液中相邻分子间的碰撞导致谱带加宽
像气态到溶液
特点：吸收强度大 max >104 测定灵敏度高
1.2.1 分子结构与吸收光谱
无机化合物的吸收光谱
过渡金属离子： dd ，配位体场吸收带 可见区， max~ 0.1-100
镧系及锕系离子：f电子跃迁吸收带 紫外-可见区，溶剂影响小，谱带窄
金属配合物： d*吸收， =103-104
无机阴离子： NO3-(max=313 nm)；CO32-(max =217 nm)； NO2-(max =360 , 280 nm)； N3-(max =230 nm)；CS32-(max =500 nm)等。
3) 气相中的多普勒变宽和碰撞变宽会超过转动谱线
间的间距。
课本p76
1.2.1 分子结构与吸收光谱 E Eel Evib Erot
1.2.1 分子结构与吸收光谱
2. 电子能级和跃迁
1.2.1 分子结构与吸收光谱
1) *跃迁
max<170 nm，远紫外区或真空紫外区。
饱和有机化合物的电子跃迁在远紫外区
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述
生色团相同，分子结构不同 吸收光谱相同
1.2 紫外-可见吸收光谱的理论基础
1.2.1 分子结构与吸收光谱 1. 分子光谱是带状光谱 2. 电子能级和跃迁
1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素 1.共轭效应的影响 2. 取代基的影响 3. 溶剂的影响
1.2.1 分子结构与吸收光谱
1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素 1．共轭效应的影响
(1) 电子共轭体系增大，max红移， max增大 (2)空间阻碍使共轭体系破坏，max蓝移， max减小。
Hale Waihona Puke 1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素
H n
(CH CH)n H
max nm
max L/(molcm)
1
180
d电子、f电子、阴离子；金属配合物
某些无机与有机化合物的吸收 ——
电荷转移吸收
1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素
1. 谱带位移 2. 吸收峰强度变化
影响结果：
增色效应(hyperchromic effect) 减色效应(hypochromic effect)
蓝移（或紫移，hypsochromic shift or blue shift) 红移(bathochromic shift or red shift)
*跃迁几率大，是强吸收带； n*跃迁几率小，是弱吸收带，一般 max <500。
许多化合物既有电子又有n电子， 既可发生*又可n*跃迁。
-COOR：
*：max = 165 nm，max = 4000 n*：max = 205 nm，max = 50
跃迁类型 * n* *
1.2.1 分子结构与吸收光谱
金属离子
dd吸收
*
*
eg
配体 *吸收
*
* * n* dd d* *
n
t2g
有机化合物
金属配合物
n*, *吸收
d*吸收
小结
有机化合物的吸收光谱 ——
*跃迁和n*跃迁；双键共轭
无机化合物的吸收光谱 ——
1.2.1 分子结构与吸收光谱
吸收光谱的产生 1 分子含有生色团和助色团 2 吸收紫外可见光并伴随电子能级跃迁 3 不同官能团吸收不同波长的光
作波长扫描 记录吸光度对波长的变化曲线 得到该物质的紫外-可见吸收光谱
A T% lg
1.2.1 分子结构与吸收光谱
电荷转移吸收带 电荷从给体（donor）向受体（acceptor）转移：
10,000
原因？
2
217
3
268
21,000 34,000
共轭效应使 轨道能量降低
4
304
64,000
吸收带 远紫外区
端吸收 E1
K(E2) B
R
吸收带的划分
特征 远紫外区测定 紫外区短波长端至远紫外区的强吸收 芳香环的双键吸收 共轭多烯、-C=C-C=O-等的吸收 芳香环、芳香杂环化合物的芳香环吸 收。有的具有精细结构 含 CO，NO2 等 n 电子基团的吸收
max
>200 >10,000
第三章 紫外-可见吸收光谱分析
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述 1.2 紫外-可见吸收光谱的理论基础 1.3 紫外-可见吸收光谱的定量基础——吸收定律 1.4 紫外-可见分光光度计 1.5 分光光度测定方法 1.6 紫外-可见分光光度法的应用
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述
物质与光的作用：光子与能量的授受 h = E1 - E0 作用本质：物质吸收光能后发生跃迁
>100 <100
1.2.1 分子结构与吸收光谱
生色团（和助色团）是分子产生紫外-可见吸收的条件
生色团 (chromophore)：能产生紫外-可见吸收的官能团 如一个或几个不饱和键 C=C, C=O, N=N, N=O等 课本p100表4.1，生色团及吸收特性
助色团 (auxochrome)： >200 nm无吸收， 但能增强生色团的生色能力 具有孤对电子的基团 -OH, -NH2, -SH等
不同波长的光，能量不同，跃迁形式不同, 有不同的光谱分析法。
紫外可见光谱区域
UV: 200-380 nm VIS: 380-780 nm
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述
紫外可见光与含共轭键结构有机分子的相互作用 定性应用：判断是否有共轭键结构 定量应用：吸收定律（朗伯-比尔定律）
2) n*跃迁
甲烷，max =125 nm
max<200 nm，远紫外区。电负性越小，波长越长。
含未共享电子对的取代基可发生n*跃迁
S，N，O，Cl，Br，I等杂原子的饱和烃 甲胺，max =213 nm
1.2.1 分子结构与吸收光谱
4) n*跃迁
一般在近紫外区; 有时在可见区; 弱吸收带。
1. 分子光谱是带状光谱
紫外-可见吸收光谱是分子光谱 分子光谱是带状光谱 原子光谱是线状光谱
原子光谱 线状光谱
分子光谱 带状光谱 精细结构
带状光谱
1.2.1 分子结构与吸收光谱
分子光谱是带状光谱的原因：
1) 分子对电磁辐射的吸收是分子能量变化的和。 2) 溶液中相邻分子间的碰撞导致谱带加宽
像气态到溶液
特点：吸收强度大 max >104 测定灵敏度高
1.2.1 分子结构与吸收光谱
无机化合物的吸收光谱
过渡金属离子： dd ，配位体场吸收带 可见区， max~ 0.1-100
镧系及锕系离子：f电子跃迁吸收带 紫外-可见区，溶剂影响小，谱带窄
金属配合物： d*吸收， =103-104
无机阴离子： NO3-(max=313 nm)；CO32-(max =217 nm)； NO2-(max =360 , 280 nm)； N3-(max =230 nm)；CS32-(max =500 nm)等。
3) 气相中的多普勒变宽和碰撞变宽会超过转动谱线
间的间距。
课本p76
1.2.1 分子结构与吸收光谱 E Eel Evib Erot
1.2.1 分子结构与吸收光谱
2. 电子能级和跃迁
1.2.1 分子结构与吸收光谱
1) *跃迁
max<170 nm，远紫外区或真空紫外区。
饱和有机化合物的电子跃迁在远紫外区
1.1 紫外-可见吸收光谱法概述
生色团相同，分子结构不同 吸收光谱相同
1.2 紫外-可见吸收光谱的理论基础
1.2.1 分子结构与吸收光谱 1. 分子光谱是带状光谱 2. 电子能级和跃迁
1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素 1.共轭效应的影响 2. 取代基的影响 3. 溶剂的影响
1.2.1 分子结构与吸收光谱
1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素 1．共轭效应的影响
(1) 电子共轭体系增大，max红移， max增大 (2)空间阻碍使共轭体系破坏，max蓝移， max减小。
Hale Waihona Puke 1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素
H n
(CH CH)n H
max nm
max L/(molcm)
1
180
d电子、f电子、阴离子；金属配合物
某些无机与有机化合物的吸收 ——
电荷转移吸收
1.2.2 影响紫外-可见吸收光谱的因素
1. 谱带位移 2. 吸收峰强度变化
影响结果：
增色效应(hyperchromic effect) 减色效应(hypochromic effect)
蓝移（或紫移，hypsochromic shift or blue shift) 红移(bathochromic shift or red shift)
*跃迁几率大，是强吸收带； n*跃迁几率小，是弱吸收带，一般 max <500。
许多化合物既有电子又有n电子， 既可发生*又可n*跃迁。
-COOR：
*：max = 165 nm，max = 4000 n*：max = 205 nm，max = 50
跃迁类型 * n* *
1.2.1 分子结构与吸收光谱
金属离子
dd吸收
*
*
eg
配体 *吸收
*
* * n* dd d* *
n
t2g
有机化合物
金属配合物
n*, *吸收
d*吸收
小结
有机化合物的吸收光谱 ——
*跃迁和n*跃迁；双键共轭
无机化合物的吸收光谱 ——
1.2.1 分子结构与吸收光谱
吸收光谱的产生 1 分子含有生色团和助色团 2 吸收紫外可见光并伴随电子能级跃迁 3 不同官能团吸收不同波长的光
作波长扫描 记录吸光度对波长的变化曲线 得到该物质的紫外-可见吸收光谱
A T% lg
1.2.1 分子结构与吸收光谱
电荷转移吸收带 电荷从给体（donor）向受体（acceptor）转移：
10,000
原因？
2
217
3
268
21,000 34,000
共轭效应使 轨道能量降低
4
304
64,000