紫外可见光谱仪原理及使用操作方法简介
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设C为不含杂原子的饱和基团,在A-C-B结构中, C阻止了A与B之间的共轭作用,亦即C具有隔离效 应。从另一方面来看,A-C-B的紫外吸收就是A、 B紫外吸收之加和。这称为“加和规律”。
紫外谱图提供的结构信息
紫外谱图提供的主要信息是有关该化合物的共轭 体系或某些碳基等的存在的信息。可以粗略地 归纳为下述几点:
邻位或间位取代
此时两个基团产生的深色位移近似等于它们单取代时产生的 深色位移之和。
杂芳环化合物 五员杂芳环按照呋喃、吡咯、噻吩的顺序增强
芳香性,其紫外吸收也沿此顺序逐渐接近于苯的吸 收。在上述三种杂芳环中,硫的电子较氮、氧能更 好地和二烯的π电子共轭,因此噻吩的紫外吸收在 最长波长。生色团、助色团的取代,导致五员杂芳 环的紫外吸收发生较大的变化(深色位移和增色效 应)。
③苯环E2带(204nm)的溶剂效应需视衍生物个取代基的性质而定。取代基为 邻、对位取代基时,溶剂效应很小;取代基为间位取代基时,随溶剂极
性的增加而产生红移。
④对具有酸碱性的一些有机物,如:酚、苯胺等,溶液的PH值对其吸收位 置有很明显的影响。
⑤最常用的标推谱图仍为萨特勒(Sadtler)紫外谱图,因它同时有核磁共振氢 谱、核磁共振碳谱、红外谱,且有上述谱图的综合索引,因此查阅萨特 勒谱图是十分方便的,其查阅方式和查萨特勒红外谱相似。
位能曲线上的横线表示振动能级(转动能级未表示)。 分子吸收电磁波能量后,电子从基态 s0跃迁到激发 态,其同时伴随有振动能级的跃迁,跃迁时核间距离 保持不变(Franck-Condon原理)。它们和原能级(s0, v0 )之间的能级差分别为I、II、III。由于此时还伴 随着转动能级的跃迁,所以围绕I、II、III,有一系列 分立的转动能级跃迁谱线(图a),这种谱只能在稀薄 气态下测得,当气态压力增大,即浓度增大时,转动能 级受限制,形成连续曲线(b),在低极性溶剂中测定 紫外吸收,还能保留一些紫外吸收的精细结构(c),在 高极性溶剂中作图,精细结构完全消失(图d)。
①化合物在220-800nm内无紫外吸收,说明该 化合物是脂肪烃、脂环烃或它们的简单衍生物 (氯化物、醇、醚、羧酸等),甚至可能是非共轭 的烯。
②220-250nm内显示强的吸收(ε近10000或更 大),这表明K带的存在。即存在共扼的两个不 饱和键(共轭二烯或α,β -不饱和醛、酮)。
③250-290nm内显示中等强度吸收,且常显示 不同程度的精细结构,说明苯环或某些杂芳环 的存在。
苯 苯环显示三个吸收带,它们均起源于苯环π→π* 的跃迁,如下表所示。其中II、III为禁戒跃迁。
烷基苯
烷基无孤电子对,但它的超共轭效应使苯环B吸收带 略有深色位移,对E吸收带效应不明显。
苯 环 上 有 - CH2OH 、 - (CH2)nOH 、 - CH2NH2 等 取 代时,助色团被一个或多个CH2与苯环隔离开了,因 此它们的紫外吸收光谱与甲苯相近。
化合物
实测值(ε×104)计算值
CH2=CHCO2H CH3CH=CHCO2H
=CHCO2H CH3(CH=CH)2CO2H CH3(CH=CH)3CO2H CH3(CH=CH)4CO2H
200(1.0) 205(1.4) 220(1.4)222(217+5) 254(2.5)256(30+18+208) 294(3.7)286(60+18+208) 332(4.9)316(90+18+208)
电磁辐射与紫外光谱
光是一种电磁辐射,从波长极短的宇宙射线至波长 很长的无线电构成一个连续光谱。
部分电磁辐射范围
远紫外
100~200 nm
近紫外
200~400 nm
可见光
400~800 nm
近红外
800~2500 nm
远红外
2500~3500 nm
紫外光谱由分子外层电子在不同能级间
跃迁产生。
朗伯—比尔定律(Lambert-beer)
B.含非共轭烯、炔基团的化合物
这些化合物都含π电子,可以发生π→π*跃迁,其紫 外吸收波长较σ→ σ*为长,但乙烯吸收在165nm、乙 炔吸收在173nm。因此,它们虽名为生色团,但若无 助色团的作用,在近紫外区仍无吸收。
C.含不饱和杂原子的化合物
在这类化合物中, σ→ σ*、 π→π*属远紫外吸收, n → σ*亦属远紫外吸收,不便检测,但n →π*跃迁的 吸收波长在紫外区,可以检测。虽然n →π*的跃迁为 禁阻跃迁,吸收强度低,但毕竟其吸收位置较佳,易 于检测。因此,在紫外鉴定中是不应忽视的。
∆E = hυ 或 ∆E = hC /λ
式中 ∆E为分于跃迁前后能级差; υ、λ分别为所吸收的电磁波的频率及波长 C为光速; h为普朗克常数。
分子的电子状态能约为 8.38 ×104~8.38 ×105 (J/mol) (4.19×105相当于286nm处发生紫外吸收)
分子振动能约为4.19×103~2.09×104 (J/mol),分子 转动能约为419~41.9 (J/mol)。
选取溶剂需注意下列几点: 1) 当光的波长减小到一定数值时,溶剂会对它产
生强烈的吸收(即溶剂不透明),这即是所谓“端吸 收”,样品的吸收带应处于溶剂的透明范围。透明 范围的 最短波长称透明界限。
2) 样品在溶剂中能达到必要的浓度(此浓度值决定 于样品摩尔吸收系数的大小)。
3) 要考虑溶质和溶剂分子之间的作用力。一般溶 剂分子的极性强则与溶质分子的作用强。因此应尽 量采用低极性溶剂。
④250-350nm内显示中、低强度的吸收,说明 碳基或共轭羰基的存在。
⑤ 300nm以上的高强度吸收,说明该化合物具 有较大的共轭体系。若高强度吸收具有明显的 精细结构。说明稠环芳烃、稠环杂芳烃或其衍 生物的存在。
a.紫外光谱也是吸收光谱,解析谱图时,应同时顾及吸收带的位置、强度和 峰的形状三个方面:从吸收带位置可估计产生该吸收的共轭体系的大小; 吸收强度有助于K带、B带和R带的识别;从吸收带形状可帮助判断产生 紫外吸收的基团。如某些芳环衍生物,在峰形上显示一定程度的精细结 构。
n→π* ①
跃迁,当溶剂极性增强时,有明显的蓝移,其原因为化合
物基态较激发态极性强,它和极性溶剂形成较强烈的氢键,从而增加了 跃迁的能量,导致蓝移。
②π→π*跃迁,当溶剂极性增强时,常有红移(不如n→π*跃迁溶
剂极性增加时的蓝移明显)。其原因为激发态极性较基态大,当溶剂极性 增加时,激发态因生成较强的氢键,能量降低较多,因而有红移。
b.立体位阻的作用常 使一些共轭体系的吸 收带发生明显的蓝移。 这是由于共轭体系的 共平面性受到破坏所 致。
C.介质的影响
在进行紫外测定时,介质常有较重要的影响。总的说来,相对于该化合物 蒸汽的紫外吸收,低极性溶剂的溶液其紫外吸收变化小,高极性溶剂的 溶液其紫外吸收变化大,且精细结构消失。因此一般应尽量采用低极性 溶剂。
多原子分子电子能级跃迁的种类
有机化合物外层电子为:σ键的σ电子;π键的π电子;未成键的孤电子对n电 子,它们所可能发生的跃迁,定性地可用下图表示。
基本术语
a. 生 色 团 (chromophore) : 产 生 紫 外 ( 或 可 见 ) 吸 收 的不饱和基团,如C=C、C=O、NO2等。
b.助色团(auxochrome):其本身是饱和基团(常含 杂原子),它连到生色团时,能使后者吸收波长变 长或吸收强度增加(或同时两者兼有),如:OH、 NH2、Cl等。
生色团在苯环上取代的衍生物
生色团在苯环上取代后,苯环的大π键和生色团的键相连产生更大的共扼 体系,这使B带产生强烈的深色位移且在200-250nm之间出现一个K带 (ε>10000),有时B带淹没在K带之中。
若按对E2带深色位移的大小,生色团排列的顺序为:
NO2>CHO>COCH3>CO2H>COO->CN
紫外光谱在决定一系列维生素、抗菌素及一些天然物结构曾起过重要作用,
如维生素A1、A2、B12、B1、青霉素、链霉素、土霉素、萤火虫尾部的 发光物质等。
例如:CS2+CH3CHO 判断。
含有共轭体系的分子
A.共轭体系的形成使吸收移向长波方向
右图显示了从乙烯变 成共轭丁二烯时的电子能 级的变化。原烯基的两个 能级各自分裂为两个新的 能级,在原有π→π*跃迁 的长波方向出现新的吸收。
一般把共轭体系的吸收带称为K带(源于德 文konjugierte)。K带对近紫外吸收是重要的, 因其出现在近紫外范围,且摩尔吸收系数也 高,一般ε>10000。
c.深色位移(bathochromic shift) :由于基团取代或 溶剂效应,最大吸收波长变长。深色位移亦称为红 移(red shift)。
d.浅色位移(hypsochromic shift) 由于基团取代或溶剂效应,最大吸收波长 变短。浅色位移亦称为蓝移(blue shift)。
e.增色效应(hyperchromic effect) 使吸收强度增加的效应。
吡啶的共轭体系和苯环相类似,故吡啶的紫外 吸收类似于苯的紫外吸收, 吡啶在251nm处的吸收 强,ε=2000,也显示精细结构。
隔离效应与加和规律
设A为生色团,B为生色团或助色团。当A与B相连 生成A-B时,若B为生色团,二者形成更大的共轭 体系;若B为助色团,助色团的孤电子对与A形成p、 π共轭,相比于A,A-B出现新的吸收(一般均为强 化了的吸收)。
共轭烯吸收的计算值
注意:用上述规则进行计算时,有计算误差较大的例 外情况。当存在环张力或两个烯键不处于同一平面 而影响共扼体系的形成时,计算值都偏离实测,菠 烯即是一例:
因两个环的张力,提高了电子基态的能量。
共轭醛、酮紫外吸收(K带)的计算
α,β-不饱和酸、酯
一些共轭羧酸的UV吸收:
4) 为与文献对比,宜采用文献中所使用的溶剂。 5) 其它如溶剂的挥发性、稳定性、精制的再现性 等。
电子跃迁产生紫外-可见吸收光谱
分子的总能量是其键能(电子能)、振动能和转动能的 总和,当分子从辐射的电磁波吸收能量之后,分子 会从低能级跃迁到较高的能级。吸收频率决定于分 子的能级差,其计算式为:
A=log I =cl
I0
A=吸光度 I0=入射光强度 I=入射光通过样品后的透射强度 ε=摩尔吸光度(cm-1.m-1) C=摩尔浓度(mol) l=光程(cm)
当产生紫外吸收的物质为未知物时,其吸收强 度可 E11c%m用表示:
A 1% E cl 1cm
A=吸光度 c为100ml溶剂中溶质的克数 l=光程(cm)
f.减色效应(hypochromic effect) 使吸收强度减小的效应。
简单分子
A.饱和的有机化合物
a.饱和的碳氢化合物
唯一可发生的跃迁为σ→ σ* ,能级差很大,紫外吸 收的波长很短,属远紫外范围。如甲烷、乙烷的最大吸 收分别为125nm、135nm。
b.含杂原子的饱和化合物
杂原子具有孤电子对,一般为助色团,这样的化合物 有n → σ*跃迁。但大多数情况,它们住近紫外区仍无明 显吸收。硫醚、二硫化物、硫醇、胺、溴化物、碘化物 在近紫外有弱吸收,但其大多数均不明显。
上述生色团都是苯环的间位定位取ຫໍສະໝຸດ Baidu基。
多取代苯环
a.对位取代
当两个取代基属相同类型时,双取代的最长吸收波 长近似为两者单取代时的最长波长。当两个取代基 类型不同时(即一个是间位定位取代基,另一个是邻、 对位定位取代基),两个取代所产生的深色位移大于 单个取代基产生的深色位移之和。这种现象可用共 振效应来解释:
虽然每项能量不同,且有一定的变化范围,但其 变化均是量子化的 。由上可见,分子从电子基态跃 迁到电子激发态的 ∆E远大于振动能级,转动能级的 ∆E。因此,电子跃迁所吸收的电磁波是吸收光谱中 频率最高的,即紫外可见光.
紫外吸收谱带的形状 紫外吸收谱带之所以是较宽,纯的形状,这可通过下图加以说明。
以双原子分子为例
苯环上有-CH2ph、-CH2CHO、-CH2CH=CH2等 取代基时,生色团被CH2隔开而不能和苯环形成共轭 体系,因此紫外吸收不发生红移。CH2的这种作用称 为“隔离效应”。
助色团在苯环上取代的衍生物
助色团有孤电子对,它能与苯环电子共轭,所以助色团在苯环上的取代 使B带、E带均移向长波方向,B带被强化,同时精细结构常消失。
紫外谱图提供的结构信息
紫外谱图提供的主要信息是有关该化合物的共轭 体系或某些碳基等的存在的信息。可以粗略地 归纳为下述几点:
邻位或间位取代
此时两个基团产生的深色位移近似等于它们单取代时产生的 深色位移之和。
杂芳环化合物 五员杂芳环按照呋喃、吡咯、噻吩的顺序增强
芳香性,其紫外吸收也沿此顺序逐渐接近于苯的吸 收。在上述三种杂芳环中,硫的电子较氮、氧能更 好地和二烯的π电子共轭,因此噻吩的紫外吸收在 最长波长。生色团、助色团的取代,导致五员杂芳 环的紫外吸收发生较大的变化(深色位移和增色效 应)。
③苯环E2带(204nm)的溶剂效应需视衍生物个取代基的性质而定。取代基为 邻、对位取代基时,溶剂效应很小;取代基为间位取代基时,随溶剂极
性的增加而产生红移。
④对具有酸碱性的一些有机物,如:酚、苯胺等,溶液的PH值对其吸收位 置有很明显的影响。
⑤最常用的标推谱图仍为萨特勒(Sadtler)紫外谱图,因它同时有核磁共振氢 谱、核磁共振碳谱、红外谱,且有上述谱图的综合索引,因此查阅萨特 勒谱图是十分方便的,其查阅方式和查萨特勒红外谱相似。
位能曲线上的横线表示振动能级(转动能级未表示)。 分子吸收电磁波能量后,电子从基态 s0跃迁到激发 态,其同时伴随有振动能级的跃迁,跃迁时核间距离 保持不变(Franck-Condon原理)。它们和原能级(s0, v0 )之间的能级差分别为I、II、III。由于此时还伴 随着转动能级的跃迁,所以围绕I、II、III,有一系列 分立的转动能级跃迁谱线(图a),这种谱只能在稀薄 气态下测得,当气态压力增大,即浓度增大时,转动能 级受限制,形成连续曲线(b),在低极性溶剂中测定 紫外吸收,还能保留一些紫外吸收的精细结构(c),在 高极性溶剂中作图,精细结构完全消失(图d)。
①化合物在220-800nm内无紫外吸收,说明该 化合物是脂肪烃、脂环烃或它们的简单衍生物 (氯化物、醇、醚、羧酸等),甚至可能是非共轭 的烯。
②220-250nm内显示强的吸收(ε近10000或更 大),这表明K带的存在。即存在共扼的两个不 饱和键(共轭二烯或α,β -不饱和醛、酮)。
③250-290nm内显示中等强度吸收,且常显示 不同程度的精细结构,说明苯环或某些杂芳环 的存在。
苯 苯环显示三个吸收带,它们均起源于苯环π→π* 的跃迁,如下表所示。其中II、III为禁戒跃迁。
烷基苯
烷基无孤电子对,但它的超共轭效应使苯环B吸收带 略有深色位移,对E吸收带效应不明显。
苯 环 上 有 - CH2OH 、 - (CH2)nOH 、 - CH2NH2 等 取 代时,助色团被一个或多个CH2与苯环隔离开了,因 此它们的紫外吸收光谱与甲苯相近。
化合物
实测值(ε×104)计算值
CH2=CHCO2H CH3CH=CHCO2H
=CHCO2H CH3(CH=CH)2CO2H CH3(CH=CH)3CO2H CH3(CH=CH)4CO2H
200(1.0) 205(1.4) 220(1.4)222(217+5) 254(2.5)256(30+18+208) 294(3.7)286(60+18+208) 332(4.9)316(90+18+208)
电磁辐射与紫外光谱
光是一种电磁辐射,从波长极短的宇宙射线至波长 很长的无线电构成一个连续光谱。
部分电磁辐射范围
远紫外
100~200 nm
近紫外
200~400 nm
可见光
400~800 nm
近红外
800~2500 nm
远红外
2500~3500 nm
紫外光谱由分子外层电子在不同能级间
跃迁产生。
朗伯—比尔定律(Lambert-beer)
B.含非共轭烯、炔基团的化合物
这些化合物都含π电子,可以发生π→π*跃迁,其紫 外吸收波长较σ→ σ*为长,但乙烯吸收在165nm、乙 炔吸收在173nm。因此,它们虽名为生色团,但若无 助色团的作用,在近紫外区仍无吸收。
C.含不饱和杂原子的化合物
在这类化合物中, σ→ σ*、 π→π*属远紫外吸收, n → σ*亦属远紫外吸收,不便检测,但n →π*跃迁的 吸收波长在紫外区,可以检测。虽然n →π*的跃迁为 禁阻跃迁,吸收强度低,但毕竟其吸收位置较佳,易 于检测。因此,在紫外鉴定中是不应忽视的。
∆E = hυ 或 ∆E = hC /λ
式中 ∆E为分于跃迁前后能级差; υ、λ分别为所吸收的电磁波的频率及波长 C为光速; h为普朗克常数。
分子的电子状态能约为 8.38 ×104~8.38 ×105 (J/mol) (4.19×105相当于286nm处发生紫外吸收)
分子振动能约为4.19×103~2.09×104 (J/mol),分子 转动能约为419~41.9 (J/mol)。
选取溶剂需注意下列几点: 1) 当光的波长减小到一定数值时,溶剂会对它产
生强烈的吸收(即溶剂不透明),这即是所谓“端吸 收”,样品的吸收带应处于溶剂的透明范围。透明 范围的 最短波长称透明界限。
2) 样品在溶剂中能达到必要的浓度(此浓度值决定 于样品摩尔吸收系数的大小)。
3) 要考虑溶质和溶剂分子之间的作用力。一般溶 剂分子的极性强则与溶质分子的作用强。因此应尽 量采用低极性溶剂。
④250-350nm内显示中、低强度的吸收,说明 碳基或共轭羰基的存在。
⑤ 300nm以上的高强度吸收,说明该化合物具 有较大的共轭体系。若高强度吸收具有明显的 精细结构。说明稠环芳烃、稠环杂芳烃或其衍 生物的存在。
a.紫外光谱也是吸收光谱,解析谱图时,应同时顾及吸收带的位置、强度和 峰的形状三个方面:从吸收带位置可估计产生该吸收的共轭体系的大小; 吸收强度有助于K带、B带和R带的识别;从吸收带形状可帮助判断产生 紫外吸收的基团。如某些芳环衍生物,在峰形上显示一定程度的精细结 构。
n→π* ①
跃迁,当溶剂极性增强时,有明显的蓝移,其原因为化合
物基态较激发态极性强,它和极性溶剂形成较强烈的氢键,从而增加了 跃迁的能量,导致蓝移。
②π→π*跃迁,当溶剂极性增强时,常有红移(不如n→π*跃迁溶
剂极性增加时的蓝移明显)。其原因为激发态极性较基态大,当溶剂极性 增加时,激发态因生成较强的氢键,能量降低较多,因而有红移。
b.立体位阻的作用常 使一些共轭体系的吸 收带发生明显的蓝移。 这是由于共轭体系的 共平面性受到破坏所 致。
C.介质的影响
在进行紫外测定时,介质常有较重要的影响。总的说来,相对于该化合物 蒸汽的紫外吸收,低极性溶剂的溶液其紫外吸收变化小,高极性溶剂的 溶液其紫外吸收变化大,且精细结构消失。因此一般应尽量采用低极性 溶剂。
多原子分子电子能级跃迁的种类
有机化合物外层电子为:σ键的σ电子;π键的π电子;未成键的孤电子对n电 子,它们所可能发生的跃迁,定性地可用下图表示。
基本术语
a. 生 色 团 (chromophore) : 产 生 紫 外 ( 或 可 见 ) 吸 收 的不饱和基团,如C=C、C=O、NO2等。
b.助色团(auxochrome):其本身是饱和基团(常含 杂原子),它连到生色团时,能使后者吸收波长变 长或吸收强度增加(或同时两者兼有),如:OH、 NH2、Cl等。
生色团在苯环上取代的衍生物
生色团在苯环上取代后,苯环的大π键和生色团的键相连产生更大的共扼 体系,这使B带产生强烈的深色位移且在200-250nm之间出现一个K带 (ε>10000),有时B带淹没在K带之中。
若按对E2带深色位移的大小,生色团排列的顺序为:
NO2>CHO>COCH3>CO2H>COO->CN
紫外光谱在决定一系列维生素、抗菌素及一些天然物结构曾起过重要作用,
如维生素A1、A2、B12、B1、青霉素、链霉素、土霉素、萤火虫尾部的 发光物质等。
例如:CS2+CH3CHO 判断。
含有共轭体系的分子
A.共轭体系的形成使吸收移向长波方向
右图显示了从乙烯变 成共轭丁二烯时的电子能 级的变化。原烯基的两个 能级各自分裂为两个新的 能级,在原有π→π*跃迁 的长波方向出现新的吸收。
一般把共轭体系的吸收带称为K带(源于德 文konjugierte)。K带对近紫外吸收是重要的, 因其出现在近紫外范围,且摩尔吸收系数也 高,一般ε>10000。
c.深色位移(bathochromic shift) :由于基团取代或 溶剂效应,最大吸收波长变长。深色位移亦称为红 移(red shift)。
d.浅色位移(hypsochromic shift) 由于基团取代或溶剂效应,最大吸收波长 变短。浅色位移亦称为蓝移(blue shift)。
e.增色效应(hyperchromic effect) 使吸收强度增加的效应。
吡啶的共轭体系和苯环相类似,故吡啶的紫外 吸收类似于苯的紫外吸收, 吡啶在251nm处的吸收 强,ε=2000,也显示精细结构。
隔离效应与加和规律
设A为生色团,B为生色团或助色团。当A与B相连 生成A-B时,若B为生色团,二者形成更大的共轭 体系;若B为助色团,助色团的孤电子对与A形成p、 π共轭,相比于A,A-B出现新的吸收(一般均为强 化了的吸收)。
共轭烯吸收的计算值
注意:用上述规则进行计算时,有计算误差较大的例 外情况。当存在环张力或两个烯键不处于同一平面 而影响共扼体系的形成时,计算值都偏离实测,菠 烯即是一例:
因两个环的张力,提高了电子基态的能量。
共轭醛、酮紫外吸收(K带)的计算
α,β-不饱和酸、酯
一些共轭羧酸的UV吸收:
4) 为与文献对比,宜采用文献中所使用的溶剂。 5) 其它如溶剂的挥发性、稳定性、精制的再现性 等。
电子跃迁产生紫外-可见吸收光谱
分子的总能量是其键能(电子能)、振动能和转动能的 总和,当分子从辐射的电磁波吸收能量之后,分子 会从低能级跃迁到较高的能级。吸收频率决定于分 子的能级差,其计算式为:
A=log I =cl
I0
A=吸光度 I0=入射光强度 I=入射光通过样品后的透射强度 ε=摩尔吸光度(cm-1.m-1) C=摩尔浓度(mol) l=光程(cm)
当产生紫外吸收的物质为未知物时,其吸收强 度可 E11c%m用表示:
A 1% E cl 1cm
A=吸光度 c为100ml溶剂中溶质的克数 l=光程(cm)
f.减色效应(hypochromic effect) 使吸收强度减小的效应。
简单分子
A.饱和的有机化合物
a.饱和的碳氢化合物
唯一可发生的跃迁为σ→ σ* ,能级差很大,紫外吸 收的波长很短,属远紫外范围。如甲烷、乙烷的最大吸 收分别为125nm、135nm。
b.含杂原子的饱和化合物
杂原子具有孤电子对,一般为助色团,这样的化合物 有n → σ*跃迁。但大多数情况,它们住近紫外区仍无明 显吸收。硫醚、二硫化物、硫醇、胺、溴化物、碘化物 在近紫外有弱吸收,但其大多数均不明显。
上述生色团都是苯环的间位定位取ຫໍສະໝຸດ Baidu基。
多取代苯环
a.对位取代
当两个取代基属相同类型时,双取代的最长吸收波 长近似为两者单取代时的最长波长。当两个取代基 类型不同时(即一个是间位定位取代基,另一个是邻、 对位定位取代基),两个取代所产生的深色位移大于 单个取代基产生的深色位移之和。这种现象可用共 振效应来解释:
虽然每项能量不同,且有一定的变化范围,但其 变化均是量子化的 。由上可见,分子从电子基态跃 迁到电子激发态的 ∆E远大于振动能级,转动能级的 ∆E。因此,电子跃迁所吸收的电磁波是吸收光谱中 频率最高的,即紫外可见光.
紫外吸收谱带的形状 紫外吸收谱带之所以是较宽,纯的形状,这可通过下图加以说明。
以双原子分子为例
苯环上有-CH2ph、-CH2CHO、-CH2CH=CH2等 取代基时,生色团被CH2隔开而不能和苯环形成共轭 体系,因此紫外吸收不发生红移。CH2的这种作用称 为“隔离效应”。
助色团在苯环上取代的衍生物
助色团有孤电子对,它能与苯环电子共轭,所以助色团在苯环上的取代 使B带、E带均移向长波方向,B带被强化,同时精细结构常消失。