【文章內(nèi)容簡介】
上述三種雜芳環(huán)中,硫的電子較氮、氧能更好地和二烯的 π電子共軛,因此噻吩的紫外吸收在最長波長。生色團、助色團的取代,導(dǎo)致五員雜芳環(huán)的紫外吸收發(fā)生較大的變化 (深色位移和增色效應(yīng) )。 吡啶的共軛體系和苯環(huán)相類似,故吡啶的紫外吸收類似于苯的紫外吸收, 吡啶在 251nm處的吸收強, ε= 2022,也顯示精細結(jié)構(gòu)。 紫外譜圖的解析 ? 隔離效應(yīng)與加和規(guī)律 設(shè) A為生色團, B為生色團或助色團。當(dāng) A與 B相連生成 A- B時,若 B為生色團,二者形成更大的共軛體系;若 B為助色團,助色團的孤電子對與 A形成 p、π共軛,相比于 A, A- B出現(xiàn)新的吸收 (一般均為強化了的吸收 )。 設(shè) C為不含雜原子的飽和基團,在 A- C- B結(jié)構(gòu)中,C阻止了 A與 B之間的共軛作用,亦即 C具有隔離效應(yīng)。從另一方面來看, A- C- B的紫外吸收就是 A、B紫外吸收之加和。這稱為“加和規(guī)律”。 ? 紫外譜圖提供的結(jié)構(gòu)信息 紫外譜圖提供的主要信息是有關(guān)該化合物的共軛體系或某些碳基等的存在的信息。可以粗略地歸納為下述幾點: ①化合物在 220- 800nm內(nèi)無紫外吸收,說明該化合物是脂肪烴、脂環(huán)烴或它們的簡單衍生物(氯化物、醇、醚、羧酸等 ),甚至可能是非共軛的烯。 ② 220- 250nm內(nèi)顯示強的吸收 (ε近 10000或更大 ),這表明 K帶的存在。即存在共扼的兩個不飽和鍵 (共軛二烯或 α, β -不飽和醛、酮 )。 ③ 250- 290nm內(nèi)顯示中等強度吸收,且常顯示不同程度的精細結(jié)構(gòu),說明苯環(huán)或某些雜芳環(huán)的存在。 ④ 250- 350nm內(nèi)顯示中、低強度的吸收,說明碳基或共軛羰基的存在。 ⑤ 300nm以上的高強度吸收,說明該化合物具有較大的共軛體系。若高強度吸收具有明顯的精細結(jié)構(gòu)。說明稠環(huán)芳烴、稠環(huán)雜芳烴或其衍生物的存在。 解析紫外譜圖方法及有關(guān)注意事項 ,解析譜圖時,應(yīng)同時顧及吸收帶的位置、強度和峰的形狀三個方面:從吸收帶位置可估計產(chǎn)生該吸收的共軛體系的大??;吸收強度有助于 K帶、 B帶和R帶的識別;從吸收帶形狀可幫助判斷產(chǎn)生紫外吸收的基團。如某些芳環(huán)衍生物,在峰形上顯示一定程度的精細結(jié)構(gòu)。 使一些共軛體系的吸 收帶發(fā)生明顯的藍移。 這是由于共軛體系的 共平面性受到破壞所 致。 在進行紫外測定時,介質(zhì)常有較重要的影響??偟恼f來,相對于該化合物蒸汽的紫外吸收,低極性溶劑的溶液其紫外吸收變化小,高極性溶劑的溶液其紫外吸收變化大,且精細結(jié)構(gòu)消失。因此一般應(yīng)盡量采用低極性溶劑。 ① n→ π*躍遷,當(dāng)溶劑極性增強時,有明顯的藍移,其原因為化合物基態(tài)較激發(fā)態(tài)極性強,它和極性溶劑形成較強烈的氫鍵,從而增加了躍遷的能量,導(dǎo)致藍移。 ② π→π* 躍遷,當(dāng)溶劑極性增強時,常有紅移 (不如 n→ π*躍遷溶劑極性增加時的藍移明顯 )。其原因為激發(fā)態(tài)極性較基態(tài)大,當(dāng)溶劑極性增加時,激發(fā)態(tài)因生成較強的氫鍵,能量降低較多,因而有紅移。 ③ 苯環(huán) E2帶 (204nm)的溶劑效應(yīng)需視衍生物個取代基的性質(zhì)而定。取代基為鄰、對位取代基時,溶劑效應(yīng)很?。蝗〈鶠殚g位取代基時,隨溶劑極性的增加而產(chǎn)生紅移。 ④ 對具有酸堿性的一些有機物,如:酚、苯胺等,溶液的 PH值對其吸收位置有很明顯的影響。 ⑤最常用的標(biāo)推譜圖仍為薩特勒 (Sadtler)紫外譜圖,因它同時有核磁共振氫譜、核磁共振碳譜、紅外譜,且有上述譜圖的綜合索引,因此查閱薩特勒譜圖是十分方便的,其查閱方式和查薩特勒紅外譜相似。 紫外光譜應(yīng)用舉例 紫外光譜在決定一系列維生素、抗菌素及一些天然物結(jié)構(gòu)曾起過重要作用,如維生素 AA B1 B青霉素、鏈霉素、土霉素、螢火蟲尾部的發(fā)光物質(zhì)等。 例如: CS2+ CH3CHO C5H10N2S2 有兩種可能結(jié)構(gòu),利用 UV譜進行判斷。 NH3 H 3 C H CH NC HSCSC H 3N HCH NC HN HC H C H 3SSC H 3(A) (B) 解:先選取兩個模型化合物 S C H 3CH 3 C S N HCN H C H 3S C H 3Sλmax: 276( 104) 246( 8 103) λmax: 217( 8000) 實測未知物( A或 B)的 UV數(shù)據(jù)為: 由此推測為化合物 A。 λmax: 288( 104) 243( 8000) C O O HH 3 CC H ( C H 3 ) 2C H 3C O O HH 3 CC H ( C H 3 ) 2C H 3 松香酸 235~ 248nm 左旋海松酸