紫外光谱 PPT

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紫外吸收光谱PPT课件

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分子和原子一样, 也有自己的特征的分子 能级;
当分子发生电子能 级跃迁的同时,必然会 伴随着振动和转能级的 跃迁;
它们相互叠加的结 果,形成了分子的特征 光谱—— 带状光谱。
HO
5000 2000 1000 500 200 100
50
CH2 CH COOH NH2
pH 12
pH 2
பைடு நூலகம்
左图为:
20
17
2.1.3 有机化合物的电子跃迁类型
有机化合物有三种价电子:σ、π、n 电子。例 如:
18
当这些价电子吸收一定能量后,会跃迁到较高能级而处于 激发态,此时电子所占的轨道称为反键轨道,以*表示:
M + hv → M *
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可以看出,对于ΔE 来说,
σ-σ* >n-σ*> π-π* > n-π* 对于吸收峰λmax来说, σ→σ* < n→σ* < π→π* < n→π*
第1章 绪论 Preface
1.1 波谱分析法简介
(一) 紫外光谱法(UV) Ultraviolet Absorption Spectrometry
(二) 红外光谱法(IR) Infrared Absorption Spectometry
(三)核磁共振波谱法(NMR)1HNMR 13CNMR Nuclear Magnetic Resonance Spetroscopy
CH3—S—CH3 210nm(1020)229nm(140)
杂原子数量增多, λmax增大。
CH3Cl 173nm , CH2Cl2 220nm
CHCl3 227nm , CCl4
257nm
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二、孤立烯、炔类化合物 (一) 孤立烯烃:

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A=cbε
2. 基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
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2.1 光源
要求: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。
可见光区:钨灯,其辐射波长范围在 320~2500 nm
紫外区:氢、氘灯,发射180~375 nm 的连续光谱
2.2 单色器
将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系 统。
紫外-可见光谱
主讲人
1.吸收 2.漫反射 3.荧光
紫外-可见吸收 光谱
1. 紫外线、可见光 2. 定义 3. 紫外吸收光谱的产生
1. 紫外线、可见光
紫外线:是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总称,不能引 起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段 能够使含有溴化银的照相底片感光,因而发现了紫外线的存在。紫外线可 以用来灭菌过多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。
n→σ* 跃迁。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max(nm) 167 184 173 258 215
max 1480 150 200 365 600
1.3 π→π*跃迁
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; 摩尔吸收系数εmax一般在104 L·mol-1·cm-1以上,属于强吸收。 不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类可发生此跃迁。如乙烯π→π*跃迁的λ
2.3 样品室
样品室放置各种类型的吸收池(比色皿)和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两 种。在紫外区须采用石英池,可见区一般用玻璃池。
2.4 检测器
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电 信号,常用的有光电池、光电管或光电倍增管。

紫外光谱详解

紫外光谱详解
有机化合物有三种电子:σ电子、p电子 和 n电子
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12
电子能级和跃迁示意图
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各种跃迁所所需能量(ΔE)的大小次序为:
ss spp p * n * * n *
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13
紫外光谱的谱带类型
K带(共轭带):共轭系统pp*跃迁产生,特征是吸 收强度大,log > 4
5个烷基取代
+5×5
3个环外双键
+5×3
延长一个双键
+30×2
计算值
353 nm(355 精nm选版)课件ppt
AcO
42
共轭双烯
共轭双烯基本值
4个环残基取代 1个环外双键 计算值
214
+5×3 +5
234 nm(235 nm)
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43
Some examples that illustrate these rules
-NO2, -CO等。 产生p电子的永久性转移,lmax红移。p电子流动性增 加,吸收强度增加。
给电子基与吸电子基同时存在:产生分子内电荷转移
吸收,lmax红移, 增加。 max 精选版课件ppt
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26
仪器装置 组成主要包括光源、分光系统、吸收池、 检测系统和记录系统等五个部分
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C 2H 5
t C4H 9
CH3 CH3
K带εmax 8900
6070
5300
640
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22
跨环效应
λmax εmax
O
300.5nm 292
O
280nm ~150

紫外可见吸收光谱分析课件PPT

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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。

常见有机化合物的紫外可见吸收光谱ppt课件

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)

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

紫外吸收光谱分析UVPPT课件

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当取代基上具有的非键电子的基团与苯环的π电子体系共轭相 连时,无论取代基具有吸电子作用还是供电子作用,都将在不同 程度上引起苯的E2带和B带的红移。
当引入的基团为助色基团时,取代基对吸收带的影响大小与 取代基的推电子能力有关。推电子能力越强,影响越大。顺序为 -O->-NH2>-OCH3>-OH>-Br>-Cl>CH3
2.3.1 概述
紫外-可见吸收光谱(Ultraviolet and Visible Spectroscopy, UV-VIS)统称为电 子光谱。
紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸 收200~800nm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。
图2.23 紫外—可见吸收曲线
3
2.3.2 紫外吸收光谱的基本原理
1 电子跃迁类型
(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。
9
iii B—带 B带(取自德文:benzenoid band, 苯型谱带)。它
是芳香族化合物的特征吸收带。是苯环振动及π→π*
重叠引起的。在230~270nm之间出现精细结构吸收, 又称苯的多重吸收,如图2.20。 iv E-带 E带(取自德文:ethylenic band,乙烯型谱带)。 它也是芳香族化合物的特征吸收之一(图2.25)。E带 可分为E1及E2两个吸收带,二者可以分别看成是苯环
对位—OCH3取代 +25
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A1cm=a /10 = / 10M
三种K值的表示方法中,以摩尔吸收系数 用得最普遍。 一般在紫外光谱中,根据 值的大小可区分吸收峰的强弱:
> 5000为强吸收。 = 200-5000 为中等强度吸收。 < 200为弱吸收。
最大 = 850000, t-Bu-(CC)10-Bu-t, log =5. 929
NO2
OH
NO2
NO2
OCH3
NO2
271
248Leabharlann 蓝移OHOCH3
287
292 nm
红移
增色
蓝移
红移
A 减色
波长
吸收光谱的描述术语:
吸收峰:曲线上吸收最大的地方,对应的波长称最大吸收波长(max)。 吸收谷:峰与峰之间吸收最小的部位叫谷,该波长称最小吸收波长(min) 。 肩峰:当吸收曲线在下降或上升处有停顿或吸收稍有增加的现象。这种现象是
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流
2) 数据表示法: 在文献中,除少数给出吸收曲线外,一般报道最大吸收波长及相应的
摩尔吸光系数或lg。
有的还同时报道最低吸收谷的波长及相应的摩尔吸光系数或lg,这 是因为最低谷的位置和强度等亦有参考价值,可识别化合物或检查化合 物纯度。
常见的光谱术语
n * ,
C=O
a. > 280 nm , 15 – 50
b. max与溶剂有关, 溶剂极性大吸收峰蓝移。 c. 给电子基团峰吸收峰蓝移。
H2C=O CH3CHO CH3COCH3
304 nm 289 nm 274 nm
3.2.1.3 电子: *, 基态能高, E 小,跃迁容易
a. C=C
主峰内藏有其它吸收峰造成的。 末端吸收:在图谱短波端只呈现强吸收而不成峰形的部分称为末端吸收。 强带和弱带:紫外吸收光谱中,凡值大于104的吸收峰称为强带, 值小于
103的吸收峰称为弱带。
吸收带:吸收峰在紫外区域中的位置;
R 带(基团型)
吸收带出现的波长范围和吸收强度与化合物的结构有关。 K 带(共轭型)
<190 nm
b. C=C-C=C
~ 215 nm, 30000
c. 苯环 * , 180-255 nm
特点是 > 10000。
极性溶剂红移, 由于降低 *反键, 溶剂化有利, E 小.
d. C=C-C=O
一般紫外仪包括近紫外区和可见区两部分(200-800 nm)
2. 紫外光谱表示法
溶液对单色光的吸收程度遵守Lambert-Beer 定律。 A = log ( Io / I ) = Kc l
A为吸光度(光密度), K为吸光系数, l为吸收池厚度, c为溶液的浓度。
吸光系数K的表示方法:
1) c 以mol L-1为单位时,K称为摩尔吸收系数,以 表示,单位为: L •mol-1 • cm-1
3.2.1.1 电子: *, C-C, C-O, C-N * max <180nm, 能量较高 跃迁不易发生
*
*
3.2.1.2 n 电子: n
CH3
H3C N
C=O
C--O
CH3
n电子有两种跃迁形式:n * , n *, E 小, 跃迁容易。 n * , 如 R-O-R R-O*-R < 180 nm ( 500)
紫外光谱及其在药物化学中的应用
1. 紫外光谱简介
紫外光谱一般称之为紫外-可见吸收光谱,也称为电子光谱。 分子吸收紫外-可见光区200~800nm纳米的电磁波而产生的分子吸 收光谱,简称紫外光谱。 这种分子吸收光谱对应于分子价电子的能级跃迁,广泛用于有机 和无机物质的定性和定量测定。
紫外光谱的特点
通常根据跃迁类型不同,将吸收带分为四种:
B 带(苯型) E 带(乙烯型)
3. 紫外光谱的基本原理:
3.1 紫外光谱的形成: 分子在入射光作用下发生价电子能级跃迁,吸收特定波长的光波形成。
有机分子的电子跃迁类型
分子轨道的能级和电子跃迁
3.2. 电子跃迁的类型及谱带特征
3.2.1 有机分子中电子种类及跃迁

A = log ( Io / I ) = c l
2) 浓度以g • L-1为单位时,K称为质量吸收系数,以a 表示,单位为L • g-1 • cm-1。
a和 的关系是:
=aM
3) 对于分子质量未知的物质,c常采用质量百分比浓度,相应的吸收系数称为百分 吸收系数,以A1cm表示。A1cm与a和 的关系是:
生色团(发色团):分子中产生紫外吸收带的主要官能团,主要是具有π电 子的不饱和基团,如C=C, C=O等; 助色团:本身是饱和基团(常含杂原子),当连接一个生色团后,则使生 色团的吸收波长变长或吸收强度增加(或同时两者兼有),一般为带有孤 对电子的原子或原子团 。如-OH , -NH2,-Cl等。 红移和蓝移:由于取代基或溶剂的影响使吸收峰向长波或短波方向移动。 红移:向长波移动 蓝移(紫移):向短波移动 增色效应:使吸收带的吸收强度增加的效应 减色效应:使吸收带的吸收强度降低的效应
(3)紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析,灵敏度高,检出限低。
优点:快速,灵敏度高,应用广泛,对全部金属及大部分有机化合物进行 测定。 缺点:只提供分子中共轭体系和一些基团的结构信息,不能推知分子结构。
紫外光谱分区
分为三个区域:
远紫外区 近紫外区 可见区
10-190 nm (真空紫外区) 190-400 nm 400-800 nm
吸光度,表示光束通过溶液时被吸收的程度,通常以A表示:
A = log ( Io / I ) Io:入射光强度。 I:透过光强度。
透射比,也称透光率,指透过光占入射光的比例,通常以T表示:
T = I / Io A = -log T
紫外吸收光谱的表示法:
1) 图示法: 波长(nm)为横坐标,吸光度(或吸收系数或log)为纵坐标绘制的曲线 横坐标:波长(nm),波数或频率。 纵坐标:吸光度A, 吸收系数或log, 或透光率T%。
(1)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。 主要应用于共轭体 系(共轭烯烃和不饱和羰基化合物)及芳香族化合物的 分析。
(2)吸收谱带少,吸收谱带宽。由于电子能级改变的同时,往往伴随有振动 能级的跃迁,所以电子光谱图比较简单,但峰形较宽。一般来说,利用紫 外吸收光谱进行定性分析信号较少。
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