紫外-可見分光分析(已修改)
2025-05-12 05:03 本頁面
【正文】 儀器分析課程講義 第六章 紫外吸收光譜分析 第一節(jié) 分子吸收光譜 一、分子吸收光譜的產(chǎn)生 二、分子吸收光譜類型 三、有機化合物的紫外、可見吸收光譜 一 、 分子吸收光譜的產(chǎn)生 在分子中存在著電子的運動 ， 以及組成分子的各原子間的振動和分子作為整體的轉(zhuǎn)動 。 分子的 總能量 可以認為等于這三種 運動能量之和 。 即： E分子 = E電子 + E振動 + E轉(zhuǎn)動 能級躍遷 電子能級間躍遷的同時，總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶 。 （ 1） 轉(zhuǎn)動能級 ΔΕr=～ ， 躍遷產(chǎn)生吸收光譜 50 ～ 300um位于遠紅外區(qū)。遠紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動光譜； （ 2） 振動能級 ΔΕv=～１ eV， 躍遷產(chǎn)生的吸收光譜 780nm ～ 50um位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動光譜； （ 3） 電子能級 ΔΕe =1～ 20eV。 電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在 10 ～ 780nm紫外 — 可見光區(qū)，紫外 — 可見光譜或分子的電子光譜。 ? 分子光譜實質(zhì)是包含有來自若干譜帶系含有的若干譜帶的若干譜線的線光譜，一般分光的分辨率下（ )觀察到為合并成較寬的帶，所以分子光譜是一種 帶狀光譜 。 第二節(jié) 分子吸收光譜的類型 在光譜分析中，依據(jù)物質(zhì)對光的選擇性吸收而建立起來的分析方法稱為吸光光度法 ?E = E2 E1 = h ? 量子化 ；選擇性吸收 吸收曲線與最大吸收波長 ? max 用不同波長的單色光照射，測吸光度 分子運動形式及對應的光譜范圍 對有機物結(jié)構(gòu)表征應用最為廣泛的譜學方法（ 四譜） 帶電物質(zhì)粒子的質(zhì)量譜 （ 質(zhì)譜分析 MS） ↑ 電子：電子能級躍遷 （ 紫外分析 UV） ∣ ↗ 分子 → 原子 ∣ ↘ ↓ 核自旋能級的躍遷 （ 核磁共振 NMR） 振動能級 （ 紅外分析 IR） 第三節(jié) 紫外 — 可見吸收光譜 ? 紫外吸收光譜是由于分子中 價電子 的躍遷而產(chǎn)生的。 ? 有機化合物的紫外 — 可見吸收光譜是三種電子躍遷的結(jié)果： σ電子、 π電子、 n電 子 。 ?一般的紫外光譜指近紫外區(qū) ， 只能觀察 ? ? ? *和 n? ? *躍遷 。 ?紫外光譜只適用于分析分子中具有 不飽和結(jié)構(gòu)的化合物 。 電子能級和躍遷示意圖 ? 所需能量最大； σ 電子只有吸收 遠紫外光的能量才能發(fā)生躍遷； ? 飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠紫外區(qū)； ? 收波長 ?200 nm；例：甲烷的 ?max為 125nm , 乙烷 ?max為 135nm。 ? 只能被 真空紫外分光光度計 檢測到； ? 作為 溶劑 使用； 一、電子躍遷類型 1 σ → σ ＊ 躍遷 ? 所需能量較大。 ? 吸收波長為 150～ 250nm， 大部分在遠紫外區(qū)，近紫外區(qū)仍不易觀察到。 ? 含非鍵電子的 飽和烴衍生物 (含 N、 O、 S和鹵素等雜原子 )均呈現(xiàn) n→σ* 躍遷。 2 n→ σ ＊ 躍遷 600215CH 3 NH 2365258CH 3 I202273CH 3 CL150184CH 3 OH1480167H 2 O? max? max （ nm ）化合物3. n →π ＊ 躍遷 ?能量最??； 200～ 700 nm； κ max 103（ 一般小于 100） ，弱吸收，禁阻躍遷。 ?分子中同時存在 雜原子和雙鍵 產(chǎn)生 n→ π * 躍遷。例： C=O， N=N，N=O， C=S ?由 n→ π*躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為R帶 (德文 Radikal)。
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