仪器分析紫外.pptx
《仪器分析紫外.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《仪器分析紫外.pptx(60页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、紫外紫外-可见光谱可见光谱UV-Vis Spectrometry 在在仪仪器器分分析析中中紫紫外外-可可见见光光谱谱是是历历史史悠悠久久、应应用用最最为为广广泛泛的的一一种种光光学学分分析析方方法法。它它是是利利用用物物质质的的分分子子或或离离子子吸吸收收200 800 nm光光谱谱区区的的辐辐射射来来对对物物质质进进行行定定性性分分析析、定定量量分分析析及及结结构构分分析析,所所依依据据的的光光谱谱是是分分子子或或离离子子吸吸收收入入射射光光中中特特定定波波长长的的光光而而产产生生的的吸吸收收光光谱谱。这这种种分分子子吸吸收收光光谱谱产产生生于于价价电电子子和和分分子子轨轨道道上上的的电电子
2、子在在电电子子能能级级间间的的跃跃迁迁,广广泛泛用用于于无机和有机物质的定性和定量测定。无机和有机物质的定性和定量测定。分子光谱分子光谱物质分子内部三种运动形式:物质分子内部三种运动形式:(1)电子相对于原子核的运动;)电子相对于原子核的运动;(2)原子核在其平衡位置附近的相对振动;)原子核在其平衡位置附近的相对振动;(3)分子本身绕其重心的转动。)分子本身绕其重心的转动。分子具有三种不同能级分子具有三种不同能级:电子能级电子能级,振动能级振动能级 和转动能级和转动能级三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量分子能量:电子能量分子能量:电子能量Ee,
3、振动能量振动能量Ev,转动能量转动能量Er 即即:EEe+Ev+Er分子光谱分子光谱正是由分子中的三种运动状态正是由分子中的三种运动状态(E电电,E振振,E转转)所对应的能级间的跃迁而产生所对应的能级间的跃迁而产生.图图中中A和和B表表示示不不同同能能量量的的电电子子能能级级。在在每每一一电电子子能能级级上上有有许许多多间间距距较较小小的的振振动动能能级级,在在每每一一振振动动能能级级上上又又有有许许多多更小的转动能级。更小的转动能级。若若用用E电电子子,E振振动动,E转转动动分分别别表表示示电电子子能能级级、振振动动能能级级,转动能级差,即有转动能级差,即有E电子电子 E振动振动 E转动转动
4、 当当用用频频率率为为 的的电电磁磁波波照照射射分分子子,分分子子从从电电磁磁波波吸吸收收能能量量之之后后,会会从从低低能能级级跃跃迁迁到到较较高高的的能能级级,而而该该分分子子的的较较高高能能级级与与较较低低能能级级之之差差E恰恰好好等等于于该该电磁波的能量电磁波的能量 h 时,即有时,即有:E =h 此此时时,在在微微观观上上出出现现分分子子由由较较低低的的能能级级跃跃迁迁到到较较高高的的能能级级;在在宏宏观观上上则则透透射射光光的的强强度度变变小小。若若用用一一连连续续辐辐射射的的电电磁磁波波照照射射分分子子,将将照照射射前前后后光光强强度度的的变变化化转转变变为为电电信信号号,并并记记
5、录录下下来来,然然后后以以波波长长为为横横坐坐标标,以以电电信信号号为为纵纵坐坐标标,就就可可以以得得到到一一张张光光强强度变化对波长的关系曲线图度变化对波长的关系曲线图分子光谱图。分子光谱图。分子光谱的分类:分子光谱的分类:分子内运动涉及三种跃迁能级,所需能量分子内运动涉及三种跃迁能级,所需能量 由上可见由上可见,分子从电子基态跃迁到电子激发态的分子从电子基态跃迁到电子激发态的 E远大于振动能级远大于振动能级,转动能级的转动能级的E。因此。因此,电子跃迁所吸电子跃迁所吸收的电磁波是吸收光谱中频率最高的收的电磁波是吸收光谱中频率最高的,即紫外可见光即紫外可见光.在在分分子子发发生生电电子子能能
6、级级跃跃迁迁的的同同时时,总总是是伴伴随随着着振振动动能能级级和和转转动动能能级级的的跃跃迁迁。所所以以,在在分分子子的的电电子子光光谱谱中中,包包含含有有不不同同振振动动能能级级跃跃迁迁产产生生的的若若干干吸吸收收谱谱带和转动能级跃迁产生的若干吸收谱线。由于带和转动能级跃迁产生的若干吸收谱线。由于:所所以以分分辨辨不不出出电电子子光光谱谱中中振振动动能能级级和和转转动动能能级级跃跃迁迁所所产产生生的的谱谱线线结结构构,观观察察到到的的只只是是这这些些谱谱线线展展宽宽后后合合并并在在一一起起形成的较宽的吸收带。形成的较宽的吸收带。E电子电子 E振动振动 E转动转动电子光谱电子光谱 由由于于内内
7、层层电电子子能能级级很很低低,不不易易激激发发,所所以以它它们们都都处处在在远远紫紫外外区区,所所以以一一般般所所指指的的电电子子光光谱谱是是指指由由属属于于整整个个分分子子的的外外层层或或价价电电子子(按按分分子子轨轨道道而而言言是是指指成成键键电电子子,非非成成键键电电子子,反反键键电电子子等等)的的跃跃迁迁所所引引起起的的.由由于于这这种种跃跃迁迁是是由由分分子子吸吸收收紫紫外外-可可见见光光而而引引起起,所所以以也也紫紫外外-可可见见光谱光谱.紫外紫外-可见吸收光谱的基本原理可见吸收光谱的基本原理:一束紫外一束紫外-可见光通过一透明的物质时可见光通过一透明的物质时,当光子的能量等于当光
8、子的能量等于电子能级的能量差时电子能级的能量差时,则此能量的光子被吸收则此能量的光子被吸收,电子由基态跃电子由基态跃迁到激发态迁到激发态.物质对观点吸收特征物质对观点吸收特征,可用以波长为横坐标可用以波长为横坐标,吸光吸光度为纵坐标的吸收曲线来表示度为纵坐标的吸收曲线来表示,即紫外即紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱.从从光光谱谱图图中中可可以以看看出出,位位于于波波长长280nm 处处,有有一一个个最最大大吸吸收收峰峰,最最大大吸吸收收峰峰为为化化合合物物的的特特征征峰峰。一一般般来来说说,不不同同的的化化合合物物具具有有不不同同的的max和和max值值,因因此此,它它们们可可作作为为鉴定化合物
9、的重要依据。鉴定化合物的重要依据。物物质质不不同同,其其分分子子结结构构不不同同,则则吸吸收收光光谱谱曲曲线线不不同同,max不不同同,所所以以可可根根据据吸吸收收光光谱谱曲曲线线对对物物质质进进行行定定性性鉴鉴定定和和结结构构分分析析;用用最最大大吸吸收收峰峰所所对对应应的的波波长长为为入入射射光光,测测定定待待测测物物质质的的吸吸光光度度,根根据据光光吸吸收收定定律可对物质进行定量分析律可对物质进行定量分析.一些基本概念一些基本概念:发发色色团团:分分子子中中能能吸吸收收紫紫外外光光或或可可见见光光的的结结构构系系统统叫叫做做发发色色团团或或色色基基。象象C=C、C=O、CC等等都都是是发
10、发色色团团。发色团的结构不同,电子跃迁类型也不同。发色团的结构不同,电子跃迁类型也不同。助助色色团团:有有些些原原子子或或基基团团,本本身身不不能能吸吸收收波波长长大大于于200nm的的光光波波,但但它它与与一一定定的的发发色色团团相相连连时时,则则可可使使发发色色团团所所产产生生的的吸吸收收峰峰向向长长波波方方向向移移动动。并并使使吸吸收收强强度增加,这样的原子或基团叫做助色团。度增加,这样的原子或基团叫做助色团。红移红移 某些有机化合物经取代反应引入含有未共享某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团电子对的基团(-OH,-OR,-NH2,-SH,-Cl,-Br,-SR,-NR2)
11、之后,吸收峰的波长将向长波方向移动,这种之后,吸收峰的波长将向长波方向移动,这种效应称为红移效应。这种会使某化合物的最大吸收效应称为红移效应。这种会使某化合物的最大吸收波长向长波方向移动的基团称为向红基团波长向长波方向移动的基团称为向红基团.蓝蓝移移 在在某某些些生生色色团团如如羰羰基基的的碳碳原原子子一一端端引引入入一一些些取取代代基基之之后后,吸吸收收峰峰的的波波长长会会向向短短波波方方向向移移动动,这这种种效效应应称称为为蓝蓝移移效效应应。这这些些会会使使某某化化合合物物的的最最大大吸吸收收波波 长长 向向 短短 波波 方方 向向 移移 动动 的的 基基 团团(如如-CH2,-CH2CH
12、3,-OCOCH3)称为向蓝基团)称为向蓝基团增色效应和减色效应增色效应和减色效应 增色效应:吸收强度增强的效应增色效应:吸收强度增强的效应 减色效应:吸收强度减小的效应减色效应:吸收强度减小的效应强带和弱带强带和弱带强带和弱带强带和弱带max 10max 105 5 强带强带强带强带min 10min n*n*COHnp ps sH*150nm n*200nm*200nmn*300nm 有有机机物物最最有有用用的的吸吸收收光光谱谱是是基基于于n*和和*跃跃迁迁而而产产生生的的,这这两两类类跃跃迁迁所所需需要要的的辐辐射射能能量量大大多多处处于于波波长长大大于于200nm的的区区域域。它它们们
13、要要求求分分子子中中含有不饱和键的含有不饱和键的生色团生色团。跃迁跃迁 所需能量最大所需能量最大,只有吸收远紫外光的能量才能发只有吸收远紫外光的能量才能发生跃迁;烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区;生跃迁;烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区;吸收波长吸收波长200 nm n*n*n跃迁跃迁 所需能量较大。所需能量较大。吸收波长为吸收波长为150250nm,大部分在远紫外区,近,大部分在远紫外区,近紫外区仍不易观察到。紫外区仍不易观察到。含非键电子的饱和烃衍生物含非键电子的饱和烃衍生物(含含N、O、S和卤素等和卤素等杂原子杂原子)均呈现均呈现n*跃迁跃迁。跃迁跃迁 所需能量较小,所需能量较小,吸吸收
14、收波波长长处处于于远远紫紫外外区区的的近近紫紫外外端端或或近近紫紫外外区区,属于强吸收。属于强吸收。可可以以发发生生在在任任何何具具有有不不饱饱和和键键的的有有机机化化合合物物分分子子中中,其其最最大大摩摩尔尔吸吸光光率率max(表表示示物物质质对对光光吸吸收收能能力大小的参量力大小的参量)很大很大.吸吸收收峰峰随随溶溶剂剂极极性性增增加加向向长长波波方方向向移移动动,即即产产生生红移红移。一些常见生色团一些常见生色团*跃迁的吸收特性跃迁的吸收特性生色团生色团 化合物化合物溶剂溶剂羰基羰基正己烷正己烷188900烯烯正庚烷正庚烷17713000炔炔正庚烷正庚烷17810000 当当一一个个分分
15、子子中中含含有有两两个个或或两两个个以以上上的的生生色色团团时时,按按相相互互间间的的位位置置可可以以分分为为共共轭轭和和非非共共轭轭两两种种情情况况:非非共共轭轭时时,各各个个生生色色团团各各自自独独立立吸吸收收,吸吸收收带带由由各各生生色色团团的的吸吸收收带带叠叠加加而而成成;共共轭轭时时,生生色色团团原原有有的的吸吸收收峰峰会会发发生生改改变变,可可产产生生新的吸收峰。新的吸收峰。化合物化合物共轭双键数共轭双键数CH2=CH211955000CH2=CHOOH220010000H2C=CH-CH=CH2221721000CH3-(CH=CH)2-COOH325425000H(CH=CH)
16、3H325835000一些有关共轭结构的化合物的吸收特性一些有关共轭结构的化合物的吸收特性 另有一些另有一些助色团助色团基团,本身并不产生吸收峰,但与生基团,本身并不产生吸收峰,但与生色团共存于同一分子时,可引起吸收峰的位移和吸收强色团共存于同一分子时,可引起吸收峰的位移和吸收强度的改变。如苯环的一个氢原子被一些基团取代后,苯度的改变。如苯环的一个氢原子被一些基团取代后,苯环在环在254nm254nm处的吸收带的最大吸收位置和强度就会改变。处的吸收带的最大吸收位置和强度就会改变。化合物化合物取代基取代基苯苯254300氯苯氯苯Cl264320溴苯溴苯Br262325苯酚苯酚OH2731780苯
17、甲醚苯甲醚OCH32722240n*跃迁跃迁 发发生生在在含含有有杂杂原原子子的的不不饱饱和和化化合合物物中中,其其最最大大摩摩尔尔吸吸光光系系数数max max 比比较较小小,吸吸收收峰峰随随溶溶剂剂极极性性增增加加而而向向短短波波方方向移动,即产生向移动,即产生蓝移蓝移.一些常见生色团一些常见生色团n*跃迁的吸收特性跃迁的吸收特性生色团生色团化合物化合物溶剂溶剂羰基羰基正己烷正己烷2802801616羧基羧基乙醇乙醇2042044141硝基硝基CHCH3 3NONO2 2异辛烷异辛烷2802802222亚硝基亚硝基C C4 4H H9 9NONO乙醚乙醚66566520202 有有机化合物
18、的吸收带机化合物的吸收带 由由于于电电子子发发生生能能级级间间的的跃跃迁迁时时,同同时时伴伴随随着着分分子子的的振振动动与与转转动动能能级级的的跃跃迁迁,所所以以紫紫外外-可可见见光光谱谱中中的的吸吸收收峰峰是是电电子子-振振动动-转转动动光光谱谱,是是复复杂杂的的带带状状光光谱谱,称为吸收带称为吸收带.由由最最大大吸吸收收值值对对应应的的波波长长max 和和该该波波长长处处吸吸收收带的强度带的强度max 来表示来表示 根根据据电电子子及及分分子子轨轨道道的的种种类类,可可将将吸吸收收带带分分为为四四种类型。种类型。R吸收带吸收带 K吸收带吸收带 B吸收带吸收带 E吸收带吸收带R-带带 它它是
19、是由由n*跃跃迁迁产产生生的的吸吸收收带带,该该带带的的特特点点是是吸吸收强度很弱收强度很弱,max100,吸收波长一般在,吸收波长一般在270nm以上。以上。K-带带 它它是是由由共共轭轭体体系系的的*跃跃迁迁产产生生的的。它它的的特特点点是是:跃跃迁迁所所需需要要的的能能量量较较R吸吸收收带带大大,摩摩尔尔吸吸收收系系数数max104。K吸吸收收带带是是共共轭轭分分子子的的特特征征吸吸收收带带,因因此此用用于于判判断断化化合合物物的的共共轭轭结结构构。紫紫外外-可可见见吸吸收收光光谱谱中应用最多的吸收带。中应用最多的吸收带。B-带带 它它是是芳芳香香族族化化合合物物的的特特征征吸吸收收带带
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 仪器 分析 紫外
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。