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材料分析测试 第十章 紫外可见吸收光谱法

例如,-OH和-NH2等都对苯生色团具有助色作用,使B带显著红移。 由于孤立的生色团吸收带往往位于紫外光域(除非若干生色团共轭
相连),在引入某些助色团时光吸收移向可见光域,由此得名。 常见的助色团按其“助色”效应的强弱可大致排列为下述秩序:
当然,常有例外。
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某些助色团对苯的吸收带的影响
发态跃迁产生的。
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什么是生色团?
广义: 生色团:可以吸收光子而产生电子跃迁的原子团。
狭义(一般定义): 生色团:在紫外及可见光范围内产生吸收的原子团(或原 子、电子、空穴等)。
有机化合物中,常见的官能团,如羰基、硝基、双键、叁 键、芳环等均是典型的生色团。
无机离子晶体中的过渡金属离子、色心(如F心,H心等) 等。
值减小,即吸收带强度降低,这种现象称为浅色效应。
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强带
有机化合物的紫外与可见吸收光谱中,凡摩尔吸光系数大于104的
摩尔吸收系数()比较小,即吸收峰强度
比较小,很少在近紫外区观察到。
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一些化合物n-*跃迁所产生吸收的数据
化合物 H2O
max/nm max
167 1480 样品为气态
CH3OH CH3Cl
184 150 max最大吸收波长 173 200
CH3I
258
(CH3)2S(乙醇溶液) 229
365 max最大摩尔吸收系数 140
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常见生色团的吸收特性
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什么是蓝移?什么是红移?
当物质的结构或存在的环境发生变化时,其吸收带的最大
吸收波长(最大)向短波方向移动的现象称为蓝移(或紫
移,或向蓝);而向长波长方向移动的现象称为红移(或 向红)。 取代基或溶剂可引起有机化合物产生蓝移或红移现象。
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溶剂极性对max的影响
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反助色团
这类基团与助色团的效应恰好相反。 常见的反助色团的次序如下:
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浓色效应(增色效应)
当有机化合物的结构发生变化时,其吸收带的摩尔吸光系数最大
值增加,亦即吸收强度增加,这种现象称为浓色效应。
浅色效应(减色效应)
当有机化合物的结构发生变化时,其吸收带的摩尔吸光系数最大
(CH3)2O
184 2520
CH3NH2
215 600
(CH3)3N
227 900
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n-*和-*跃迁
吸收波长:200~700nm
分子中存在的具有轨道的不饱和基团为吸收中心,称为
生色基团(简称生色团)。
n-*跃迁的一般在10~100 -*跃迁的一般在1000~10000 绝大多数有机分子的吸收光谱都是由n电子或电子向*激
Ultraviolet & Visible Absorption Spectroscopy Spectromet
第十章 紫外、可见吸r收y 光谱法
第一节 紫外、可见吸收光谱的基本原理 第二节 分光光度计 第三节 紫外、可见吸收光谱的应用
西南科技大学 张宝述
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第一节 紫外、可见吸收光谱的基本原理
随着溶剂极性的增加
n-*跃迁光谱峰蓝移,即 max向短波方向移动 -*跃迁光谱峰红移,即 max向长波方向移动
异丙烯基丙酮在不同溶剂中max值
蓝移
红移
红移被蓝移所掩盖实用文档
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实线,在环己烷中 虚线,在乙醇中 -*吸收峰红移
从非极性到极性时
n-*吸收峰蓝移
二苯酮的紫外光谱图
利用吸收光谱的这一性质,可用来判断化合物的跃迁类型及谱带的归属。
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共扼效应对max的影响
共扼烯烃及其衍生物的-*跃迁均为强吸收带,104,这
类吸收带称为K带。
在分子轨道理论中,电子被认为是通过共扼而进一步离 域化的,这种离域效应降低了*轨道的能级,光谱吸收峰
移向长波方向,即红移。
,-不饱和醛、酮中羰基双键和碳-碳双键-共扼也有类
似的效应。
由-*跃迁产生的弱吸收峰向长波方向移动40nm左右, max在270~300nm,<100,称做R带,呈平滑带形,对称
有4种类型 :-*、 -* 、 n-*和n-*
有机分子电子(能级)跃迁类型
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-*跃迁
吸收波长在真空紫外区。 纯饱和烃都是无色的。
n-*跃迁
吸收波长:150~250nm,大多200nm左右。 含有未共享电子对(称为n电子或P电子) 杂原子(如O、N、S和卤素等)的饱和烃 衍生物。 这种跃迁所需的能量主要取决于原子成键 的种类,而与分子结构关系不大;
性强。
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多生色团对吸收的影响
共扼效应产生
红移
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芳香族的紫外光谱特征
芳香族碳氢化合物的紫外光谱有3组特征吸收峰,都是由-*跃迁引起
的。
例如,苯分子, E1带:184nm (max=60000),一般仪器无法观察 E2带:204nm (max=7900) B带:256nm (max=200)
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一、电子光谱的类型
主要介绍有机化合物、无机化合物的电子光谱类型、常 见基本概念,简介无机固体的电子光谱类型。
1.有机、无机化合物的电子光谱 主要类型有:
(1)含、和n电子的吸收谱带
(2)含d和f电子的吸收谱带 (3)电荷转移吸收谱带
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(1)含、和n电子的吸收谱带
有机化合物在紫外和可见光区域内电子跃迁的方式一般
实线-苯
虚线-甲苯
苯及其衍生物的长波区谱带(B带) 为一组尖锐吸收蜂,这是振动跃 迁叠加在电子跃迁上的结果。
苯和甲苯的紫外光谱图 (在环己烷中)
极性溶剂可以减少或消除这种精 细结构。
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什么是助色团?
有些含n电子的官能团,本身并不在紫外可见区产生吸收,但它们具 有能使生色团的光谱峰移向长波区并使其强度增加的作用,这种官 能团叫做助色团。
光谱谱域:紫外-可见-近红外 波长范围:10~1000nm
10~200nm:远紫外线(亦称真空紫外线),真空紫外光谱。 200~400nm:近紫外线,紫外光谱 400~800nm:可见光,可见光谱 800~1000nm:近红外线,近红外光谱 一般紫外可见光谱的波长范围:200~800nm 紫外、可见光谱(UV-VIS)与分子外层电子能级的跃迁有关,是电子光 谱。电子能级跃迁的同时伴随振动和转动能级的跃迁,是带状光谱。 紫外可见吸收光谱分析法常称为紫外可见分光光度法( Ultraviolet & Visible spectrophotometry )。
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