紫外光谱(UV)
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由于玻璃可吸收紫外光，紫外区须采用石英池
2. 价电子（分子轨道）的类型: 物质分子的价电子有电子、电子、n电子, 以甲
醛分子为例:
H C = O： H
紫外光谱产生于价电子在分子轨道上的电子 能级间的跃迁，含价电子类型不同的化合物产生 电子跃迁的类型不同。
3. 电子跃迁的类型 有机分子最常见的电子跃迁： * * n* n* 跃迁所需能量大小顺序： * > n* > * > n*
σ*
π*
n
π σ
(1) *跃迁 它需要的能量较高，一般发生在真 空紫外光区。饱和烃中的—c—c—键属于这类跃迁，例如 乙烷的最大吸收波长max为135nm。
(2) n*跃迁 实现这类跃迁所需要的能量较高， 其吸收光谱落于远紫外光区和近紫外光区，如CH3OH和 CH3NH2的n*跃迁光谱分别为183nm和213nm。
紫外光谱
学习要求 概述 紫外吸收光谱的基本原理 影响紫外吸收光谱的主要因素 各类有机化合物的紫外光谱 紫外分光光度计结构与实验技术 紫外吸收光谱的应用
学习要求： 1.了解用价键和分子轨道理论描述有机分子中电 子激发的一般过程。区别π-π*和n-π*的跃迁。 2、了解紫外吸收光谱基本原理 。 3、理解K带、B带、R带、红移、蓝移等术语。 4、熟悉各类化合物的紫外光谱吸收特征。 5、初步掌握紫外光谱在有机化合物结构鉴定中 的应用。 重点：紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的应用 难点：电子跃迁的类型及其吸收带与分子结构之间关系
形状相似λmax不变。而对于不同物质， 它们的吸收曲线形状和λmax则不同。
③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性 分析的依据之一。
④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有 差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物
质定量分析的依据。
⑤在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最
C On
O CH3CCH3 CH3CHO
279 290
15
己 烷
wk.baidu.com16
庚 烷
*跃迁引起的吸收带，其特点为吸收峰很强。 εmax > 10000，跃迁允许。轨道同平面，跃迁几率大。
基本术语：
红移（向红移动）：最大吸收峰波长移向长波。 λmax 蓝移（向蓝移动）：最大吸收峰波长移向短波。 λmax
发色团：产生紫外（或可见）吸收的不饱和基团，如：C=C、 C=O、NO2等。
* 和 n* 跃迁，吸收波长：< 200nm (远紫外区)；
能被O2、CO2吸收，需在真空下测定 * 和 n* 跃迁，吸收波长： 200~400nm (近紫外区)；
• UV检测：共轭烯烃、共轭羰基化合物及芳香化合物。
跃迁类型 吸收能量的波长范围
有机物
σ σ* n σ* π π*（孤立）
π π*（共轭）
(3) *跃迁 它需要的能量低于*跃迁，吸收 峰一般处于近紫外光区，在200 nm左右，其特征是摩尔 吸光系数大，一般max104，为强吸收带。如乙烯（蒸气） 的最大吸收波长max为162 nm。
(4) n*跃迁 这类跃迁发生在近紫外光区。它是 简单的生色团如羰基、硝基等中的孤对电子向反键轨道跃 迁。其特点是谱带强度弱，摩尔吸光系数小，通常小于 100，属于禁阻跃迁。
紫外吸收光谱的基本原理
1. 紫外光谱的产生（电子跃迁） 光谱的形成（示意图）：分子在入射光的作用下发 生了价电子的跃迁，吸收了特定波长的光波形成。
电子跃迁
分子吸收紫外 光区的电磁辐射， 引起电子能级的跃 迁即成键电子或非 键电子由基态跃迁 到激发态。
< 200nm 远紫外区 ； 200 ~ 400nm 近紫外区
灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依 据。
在一般文献中，有机物的紫外吸收光谱的数据， 多报导最大吸收峰的波长位置λmax 及摩尔消光系数ε。
如：丙酮在环己烷溶液中的UV光谱数据为
λ 环 m 己 a x 烷 = 2 8 0 n mε= 1 3
对甲基苯乙酮的UV光谱数据为
λC3O HH = 2 5 2 n m
12
ε8 或
4
Iogε
0
200 240 280 320 360 400
λ / nm
横坐标：波长（nm） 纵坐标：A， ， log，T%
最大吸收波长：max 最大吸收峰值：max
吸收曲线的讨论：
①同一种物质对不同波长光的吸光度不 同。吸光度最大处对应的波长称为最大
吸收波长λmax
②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线
< 200nm 远紫外区也称真空紫外区
由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区（60 ~ 200 nm）均有吸收，因此在测定这一范围的光谱时， 必须将光学系统抽成真空，然后充以一些惰性气体， 如氦、氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要 昂贵的真空紫外分光光度计，故在实际应用中受到一 定的限制。我们通常所说的紫外分光光度法，实际上 是指近紫外分光光度法。
n π*
~150nm 低于200nm 低于200nm 200~400nm 200~400nm
烷烃 醇，醚
乙烯（162nm）丙酮（188nm） 丁二烯（217nm）苯（255nm） 丙酮（ （227955nnmm） ） 乙醛（292nm）
4. 产生吸收的必要条件 E = h = hC /
用吸光度（吸光系数）或透光率对波长作图得到吸收光谱。
Alg1(/T)lgI0 εbc It
T= It / I0
A ～λ作图，或ε ～λ作图；或T ～λ作图。
5. 紫外光谱的表示方法
应用紫外光谱仪，使紫外光依次照射一定浓度的样 品溶液，分别测得消光系数a或ε。
以摩尔消光系数ε或Iogε为纵坐标。以波长（单位 nm）为横坐标作图得紫外光谱吸收曲线，即紫外光谱图 。如下图：
ε= 1 2 3 0 0
m ax
Io g ε= 4 .0 9
一般 ε> 5000为强吸收 为强带 = 1000~5000为中吸收 < 1000为弱吸收 为弱带
影响摩尔吸光系数ε的因素： 分子偶极矩变化、跃迁几率。电子跃迁类型
n* 跃迁，吸收强度很弱： < 100 。禁阻跃迁。
n 轨道与 轨道在空间取向不同。由于 n 轨道 的电子与 π 电子集中在不同的空间区域，尽管 n*的跃迁需要的能量较低，其跃迁的几率却是比 较小的。表现在摩尔吸光系数ε值较小。
2. 价电子（分子轨道）的类型: 物质分子的价电子有电子、电子、n电子, 以甲
醛分子为例:
H C = O： H
紫外光谱产生于价电子在分子轨道上的电子 能级间的跃迁，含价电子类型不同的化合物产生 电子跃迁的类型不同。
3. 电子跃迁的类型 有机分子最常见的电子跃迁： * * n* n* 跃迁所需能量大小顺序： * > n* > * > n*
σ*
π*
n
π σ
(1) *跃迁 它需要的能量较高，一般发生在真 空紫外光区。饱和烃中的—c—c—键属于这类跃迁，例如 乙烷的最大吸收波长max为135nm。
(2) n*跃迁 实现这类跃迁所需要的能量较高， 其吸收光谱落于远紫外光区和近紫外光区，如CH3OH和 CH3NH2的n*跃迁光谱分别为183nm和213nm。
紫外光谱
学习要求 概述 紫外吸收光谱的基本原理 影响紫外吸收光谱的主要因素 各类有机化合物的紫外光谱 紫外分光光度计结构与实验技术 紫外吸收光谱的应用
学习要求： 1.了解用价键和分子轨道理论描述有机分子中电 子激发的一般过程。区别π-π*和n-π*的跃迁。 2、了解紫外吸收光谱基本原理 。 3、理解K带、B带、R带、红移、蓝移等术语。 4、熟悉各类化合物的紫外光谱吸收特征。 5、初步掌握紫外光谱在有机化合物结构鉴定中 的应用。 重点：紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的应用 难点：电子跃迁的类型及其吸收带与分子结构之间关系
形状相似λmax不变。而对于不同物质， 它们的吸收曲线形状和λmax则不同。
③吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性 分析的依据之一。
④不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有 差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物
质定量分析的依据。
⑤在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最
C On
O CH3CCH3 CH3CHO
279 290
15
己 烷
wk.baidu.com16
庚 烷
*跃迁引起的吸收带，其特点为吸收峰很强。 εmax > 10000，跃迁允许。轨道同平面，跃迁几率大。
基本术语：
红移（向红移动）：最大吸收峰波长移向长波。 λmax 蓝移（向蓝移动）：最大吸收峰波长移向短波。 λmax
发色团：产生紫外（或可见）吸收的不饱和基团，如：C=C、 C=O、NO2等。
* 和 n* 跃迁，吸收波长：< 200nm (远紫外区)；
能被O2、CO2吸收，需在真空下测定 * 和 n* 跃迁，吸收波长： 200~400nm (近紫外区)；
• UV检测：共轭烯烃、共轭羰基化合物及芳香化合物。
跃迁类型 吸收能量的波长范围
有机物
σ σ* n σ* π π*（孤立）
π π*（共轭）
(3) *跃迁 它需要的能量低于*跃迁，吸收 峰一般处于近紫外光区，在200 nm左右，其特征是摩尔 吸光系数大，一般max104，为强吸收带。如乙烯（蒸气） 的最大吸收波长max为162 nm。
(4) n*跃迁 这类跃迁发生在近紫外光区。它是 简单的生色团如羰基、硝基等中的孤对电子向反键轨道跃 迁。其特点是谱带强度弱，摩尔吸光系数小，通常小于 100，属于禁阻跃迁。
紫外吸收光谱的基本原理
1. 紫外光谱的产生（电子跃迁） 光谱的形成（示意图）：分子在入射光的作用下发 生了价电子的跃迁，吸收了特定波长的光波形成。
电子跃迁
分子吸收紫外 光区的电磁辐射， 引起电子能级的跃 迁即成键电子或非 键电子由基态跃迁 到激发态。
< 200nm 远紫外区 ； 200 ~ 400nm 近紫外区
灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依 据。
在一般文献中，有机物的紫外吸收光谱的数据， 多报导最大吸收峰的波长位置λmax 及摩尔消光系数ε。
如：丙酮在环己烷溶液中的UV光谱数据为
λ 环 m 己 a x 烷 = 2 8 0 n mε= 1 3
对甲基苯乙酮的UV光谱数据为
λC3O HH = 2 5 2 n m
12
ε8 或
4
Iogε
0
200 240 280 320 360 400
λ / nm
横坐标：波长（nm） 纵坐标：A， ， log，T%
最大吸收波长：max 最大吸收峰值：max
吸收曲线的讨论：
①同一种物质对不同波长光的吸光度不 同。吸光度最大处对应的波长称为最大
吸收波长λmax
②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线
< 200nm 远紫外区也称真空紫外区
由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区（60 ~ 200 nm）均有吸收，因此在测定这一范围的光谱时， 必须将光学系统抽成真空，然后充以一些惰性气体， 如氦、氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要 昂贵的真空紫外分光光度计，故在实际应用中受到一 定的限制。我们通常所说的紫外分光光度法，实际上 是指近紫外分光光度法。
n π*
~150nm 低于200nm 低于200nm 200~400nm 200~400nm
烷烃 醇，醚
乙烯（162nm）丙酮（188nm） 丁二烯（217nm）苯（255nm） 丙酮（ （227955nnmm） ） 乙醛（292nm）
4. 产生吸收的必要条件 E = h = hC /
用吸光度（吸光系数）或透光率对波长作图得到吸收光谱。
Alg1(/T)lgI0 εbc It
T= It / I0
A ～λ作图，或ε ～λ作图；或T ～λ作图。
5. 紫外光谱的表示方法
应用紫外光谱仪，使紫外光依次照射一定浓度的样 品溶液，分别测得消光系数a或ε。
以摩尔消光系数ε或Iogε为纵坐标。以波长（单位 nm）为横坐标作图得紫外光谱吸收曲线，即紫外光谱图 。如下图：
ε= 1 2 3 0 0
m ax
Io g ε= 4 .0 9
一般 ε> 5000为强吸收 为强带 = 1000~5000为中吸收 < 1000为弱吸收 为弱带
影响摩尔吸光系数ε的因素： 分子偶极矩变化、跃迁几率。电子跃迁类型
n* 跃迁，吸收强度很弱： < 100 。禁阻跃迁。
n 轨道与 轨道在空间取向不同。由于 n 轨道 的电子与 π 电子集中在不同的空间区域，尽管 n*的跃迁需要的能量较低，其跃迁的几率却是比 较小的。表现在摩尔吸光系数ε值较小。