有机化合物的紫外吸收光谱

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摩尔吸光系数一般都较大(10 左右), 摩尔吸光系数一般都较大 4左右 ,适宜于微量金 属的检出和测定
08:51:49
配位场的跃迁
以金属配合物的电子吸收光谱为例, 以金属配合物的电子吸收光谱为例,产生机理有 三种类型: 三种类型: 配位体微扰的金属离子d-d电子跃迁和f-f电子 跃迁摩尔吸收系数ε很小,对定量分析意义不大。 很小,对定量分析意义不大。 金属离子微扰的配位体内电子跃迁 金属离子的微扰, 金属离子的微扰,将引起配位体吸收波长和 强度的变化。变化与成键性质有关, 强度的变化。变化与成键性质有关,若静电引力 结合,变化一般很小。若共价键和配位键结合, 结合,变化一般很小。若共价键和配位键结合, 则变化非常明显。 则变化非常明显。 电荷转移吸收光谱 辐射下,分子中原定域在金属M轨道上的电 辐射下,分子中原定域在金属 轨道上的电 荷转移到配位体L的轨道 或按相反方向转移, 的轨道, 荷转移到配位体 的轨道,或按相反方向转移, 所产生的吸收光谱
08:51:49
但在苯环上有取代基 时,复杂的吸收带却 简单化, 简单化,但吸收强度 增加。 增加。
苯 甲苯 间二甲苯 1,3,5-三甲苯 六甲苯
08:51:49
λmax(nm) 254 261 263 266 272
ε max 200 300 300 305 300
乙酰苯紫外光谱图
羰基双键与苯环共扼: 羰基双键与苯环共扼: K带强 ; 苯的E2 带与K带合 带强; 苯的 带与 带合 带强 红移; 并,红移; 取代基使B带简化; 取代基使 带简化; 带简化 氧上的孤对电子: R带 , 跃 氧上的孤对电子 : 带 迁禁阻,弱; 迁禁阻,
08:51:49
测定用溶剂的选择
测定化合物的紫外光谱多在溶液中进行。 测定化合物的紫外光谱多在溶液中进行 。 常用的 溶剂有:环己烷、95%乙醇、甲醇、 二氧六环等。 溶剂有:环己烷、95%乙醇、甲醇、1,4-二氧六环等。 测定非极性化合物的紫外光谱,多用环己烷作溶剂, 测定非极性化合物的紫外光谱 , 多用环己烷作溶剂 , 尤其是芳香化合物, 尤其是芳香化合物 , 在环己烷中测定的紫外光谱能显 示出其特有的细微结构。测定极性化合物时, 示出其特有的细微结构 。 测定极性化合物时 , 多用甲 醇或乙醇作溶剂。在选择溶剂时, 醇或乙醇作溶剂 。 在选择溶剂时 , 还要注意溶剂本身 的透明范围(在此范围内,该溶剂无吸收)。 例如测 的透明范围( 在此范围内, 该溶剂无吸收) 定丁二烯的紫外光谱(λmax=217nm) 217nm 定丁二烯的紫外光谱(λmax=217nm)显然不能用氯仿 作溶剂,因为氯仿在此范围内(245nm以下)不透明, 作溶剂,因为氯仿在此范围内(245nm以下)不透明, nm以下 干扰样品的测定。 干扰样品的测定。
08:51来自百度文库49
主要跃迁: 主要跃迁: n→π* 、π→π* 、n→σ* 和σ→σ* 各种跃迁所对应的能量大小为: 各种跃迁所对应的能量大小为: n→π* < π→π* < n→σ* < σ→σ*
08:51:49
1.饱和烃: 1.饱和烃: 饱和烃 只有σ键电子,发生σ→σ*跃迁(远紫外 只有σ键电子,发生σ→σ 跃迁( 吸收带)。所需能量最大。 )。所需能量最大 吸收带)。所需能量最大。饱和烷烃的分子吸 收光谱出现在远紫外区,吸收波长λ10 λ10~ 收光谱出现在远紫外区,吸收波长λ10~ 200nm, 200nm,只能被真空紫外分光光度计检测到 空气中的氧吸收波长< 160nm的紫外光 的紫外光)。 (空气中的氧吸收波长< 160nm的紫外光)。 如甲烷的λmax为125nm,乙烷λmax为135nm。 如甲烷的λmax为125nm,乙烷λmax为135nm。 λmax 乙烷λmax 这类物质在紫外光谱分析中常用作溶剂。 这类物质在紫外光谱分析中常用作溶剂。
08:51:49
取代烷烃: 取代烷烃: n→σ*跃迁
当饱和烷烃的分子中的氢被氧、 卤素、 当饱和烷烃的分子中的氢被氧、氮、卤素、 硫等杂原子取代时, 电子存在, 硫等杂原子取代时,因有n 电子存在,而产生 n→σ*跃迁所需能量较大。吸收波长为150~ 跃迁所需能量较大。吸收波长为150 150~ 250nm,大部分在远紫外区, 250nm,大部分在远紫外区,近紫外区仍不易观 察到。如一氯甲烷、甲醇、 察到。如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺 n→σ*跃 迁的λmax分别为173nm 183nm和227nm。 λmax分别为173nm、 迁的λmax分别为173nm、183nm和227nm。 • 吸收波长的红移 • 吸收峰向长波移动叫红移 长波移动叫红移。 吸收峰向长波移动叫红移。 • 吸收波长的蓝(紫)移 吸收波长的蓝( • 吸收峰向短波移动叫蓝移或紫移; 吸收峰向短波移动叫蓝移或紫移; 短波移动叫 紫移
08:51:49
2.不饱和脂肪烃: 2.不饱和脂肪烃: 不饱和脂肪烃 跃迁( 发生π→π*跃迁(K带) 含有孤立双键或共轭双键, 含有孤立双键或共轭双键,发生π→π*跃 所需能量较小, 迁,所需能量较小,吸收波长处于远紫外区的 近紫外端或近紫外区, 近紫外端或近紫外区,摩尔吸光系数εmax一般 以上,属于强吸收。 在104L·mol-1·cm-1以上,属于强吸收。不饱 和烃、 和烃、共轭烯烃和芳香烃类 均可发生该类跃迁。如乙 均可发生该类跃迁。 max为 烯π→π*跃迁的λmax为 162nm, 162nm,εmax为: 1×104L·mol-1·cm-1。
08:51:49
溶剂对紫外吸收光谱的影响
(一) 溶剂极性对紫外吸收光谱的影响 1、n→π *跃迁所产生的吸收峰随溶剂极性的 增加而向短波方向移动。 增加而向短波方向移动。
例如,异丙叉丙酮CH 例如,异丙叉丙酮CH3COCH=C(CH3)2发生 n→π *跃迁吸收 的光波波长在正己烷中为329nm 在氯仿中为315nm 329nm, 315nm, 的光波波长在正己烷中为329nm,在氯仿中为315nm,在 甲醇中为309nm 在极性最大水中则为305nm 309nm, 305nm。 甲醇中为309nm,在极性最大水中则为305nm。
08:51:49
发色基团 凡能吸收紫外或可见光引起电子跃迁的基 叫发色基团。 团,叫发色基团。主要是由π→π*和n→π* 跃迁产生的。 跃迁产生的。这两种跃迁均要求有机物分子中 键的不饱和基团。 含有π键的不饱和基团。简单的生色团由双键 或叁键体系组成,如乙烯基、羰基、亚硝基、 或叁键体系组成,如乙烯基、羰基、亚硝基、 偶氮基乙炔基等。 偶氮基-N=N-、乙炔基等。
08:51:49
第二章 紫外吸收光谱 分析法
一、 有机化合物的紫外吸收光谱
有机化合物结构中价电子类型: 有机化合物结构中价电子类型: 按分子轨道理论,分子中外层价电子有三种:σ 按分子轨道理论,分子中外层价电子有三种: 电子、 电子。 电子、π电子和n电子。 一般对应于4种类型的跃迁: 一般对应于4种类型的跃迁: (1) N-V跃迁:基态轨道→反键轨道,σ→σ* 跃迁:基态轨道→反键轨道, π→π* 跃迁:未成键n电子→反键轨道, (2) N-Q跃迁:未成键n电子→反键轨道, n→σ* n →π* 跃迁: 电子→高能级→ (3) N-R跃迁: σ电子→高能级→分子离子 电荷迁移跃迁:电荷从化合物的一部分→ (4) 电荷迁移跃迁:电荷从化合物的一部分→另一 部分
一、有机化合物的紫外 吸收光谱 ultraviolet spectrometry of organic compounds Ultraviolet Spectrometry, UV 二、无机化合物的紫外 第二节 有机与无机化 吸收光谱 合物的紫外吸收光谱 ultraviolet spectrometry of inorganic compounds ultraviolet spectrometry of organic and inorganic compounds
C H3 C O
n π∗ ; R带
π
08:51:49
π∗ ; K带
3.芳香烃 芳香烃
芳香族化合物为环状共轭体系,以苯为例, 芳香族化合物为环状共轭体系,以苯为例,在 185nm(ε =4700L·mol-1·cm-1)和204nm (ε=7900L·mol和 1·cm-1)处有两个强吸收带,分别称为 处有两个强吸收带, 吸收带, 处有两个强吸收带 分别称为E1 和E2 吸收带, 由苯环结构中三个乙烯的环状共轭系统的跃迁所产生, 由苯环结构中三个乙烯的环状共轭系统的跃迁所产生, 是芳香族化合物的特征吸收。 是芳香族化合物的特征吸收。 此外在230-270 nm(ε(256nm) =200L·mol-1·cm-1)还 ( 还 此外在 有一系列弱的吸收带,称为精细结构吸收带,亦称为B 有一系列弱的吸收带,称为精细结构吸收带,亦称为 吸收带,是由 是由π→π*跃迁和苯环振动的重叠引起的。常 跃迁和苯环振动的重叠引起的。 吸收带 是由 用来辨认芳香族化合物。 用来辨认芳香族化合物。
08:51:49
2、π→π*跃迁所产生的吸收峰随着溶剂极 性的增大而向长波方向移动。 性的增大而向长波方向移动。
08:51:49
溶剂PH PH值对光谱的影响 (二)溶剂PH值对光谱的影响 在测定酸性或碱性物质时,溶剂的PH值对光谱影响 在测定酸性或碱性物质时,溶剂的PH值对光谱影响 PH 很大。例如,酚类化合物由于在酸、 很大。例如,酚类化合物由于在酸、碱溶液中的解离情况 不同,其吸收光谱也不同。 不同,其吸收光谱也不同。
08:51:49
红移与蓝移
λmax向长波方向移动称为红 max向长波方向移动称为 向长波方向移动称为红
移,向短波方向移动称为蓝 或紫移) 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 现象分别称为增色效应或减 增色效应 色效应,如图所示。 色效应,如图所示。
08:51:49
C H3 C O
n π∗ ; R带
π
08:51:49
π∗ ; K带
二、 无机化合物的紫外吸收光谱
无机化合物的电子跃迁形式有电荷迁移跃迁和 无机化合物的电子跃迁形式有电荷迁移跃迁和 电荷迁移跃迁 配位场跃迁。 配位场跃迁。 电荷迁移跃迁:吸收谱带200~400nm 电荷迁移跃迁:吸收谱带 ~ 当分子形成配合物或分子内的两个大π体系 当分子形成配合物或分子内的两个大 体系 相互接近时,外来辐射照射后, 相互接近时,外来辐射照射后,电荷可以由一 部分转移到另一部分, 部分转移到另一部分,而产生电荷转移吸收光 谱。 一般可表示为: 一般可表示为: D(电子给予体)+A(电子接收体) D+A电子给予体) (电子接收体) 电子给予体
08:51:49
取代不饱和脂肪烃: 跃迁( 取代不饱和脂肪烃: n→π*跃迁(R带) 不饱和脂肪烃 分子中孤对电子和π键同时存在时, 分子中孤对电子和π键同时存在时,发生 n→π* 跃迁, 此跃迁所需能量最低,吸收波 跃迁, 此跃迁所需能量最低, λ>200nm。这类跃迁, 在跃迁选律( 长λ>200nm。这类跃迁, 在跃迁选律(对称 性原理)上属于禁阻跃迁, 性原理)上属于禁阻跃迁,摩尔吸光系数一般 10~100L· 为10~100L·mol-1 ·cm-1,吸收谱带强度较 弱。如丙酮n→π*跃迁的 λmax为275nm,εmax为 max为275nm, max为 L· 22 L·mol-1 ·cm -1 溶剂环己烷) (溶剂环己烷)。
• 助色基团
能使吸收峰向长波移动的带有杂原子的 饱和基团, 助色基团, OH、 OR、 饱和基团,叫助色基团,如-OH、—OR、-NH2、 NHR、 它们本身没有生色功能, -NHR、-X等,它们本身没有生色功能,不能吸 >200nm的光 但当它们与生色团相连时, 的光, 收λ>200nm的光,但当它们与生色团相连时, 会增强生色团的生色能力, 会增强生色团的生色能力,而使吸收波长向长 波方向移动,且吸收强度增加, 波方向移动,且吸收强度增加,这样的基团称 为助色团。 为助色团。
相关文档
最新文档