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第二章 紫外吸收光谱(UV)

乙烷 max=136 nm (10000) (允许跃迁)
*
电子跃迁,大多落在近紫外区, 一般 > 103~104(多为允许跃迁)
K带——共轭非封闭体系的 E带——共轭封闭体系的
*跃迁 > 104强带 *跃迁的K带又称为E带
是几率较大的中等的允许跃迁。(芳烃)
E1带 > 104
E2带≈ 103
B带——芳烃和杂芳香化合物 *跃迁产生的具有 精细结构的弱吸收带≈ 200,是几率较小的禁阻跃迁
苯吸收带
n
*基态原子轨道上的非键电子跃迁到*反键分子
轨道,大多落在远紫外区 化合物 max(nm) max
H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2
167 184 173 258 215
+30
卤素(-Cl,-Br) +5 烷氧基(-OR) +6
氮-二烷基(-NRR′) +60
a
CH2
CH3CH3 b CH2 C C
CH2
max=无环二烯(a,b)+2 ×烷基取代=217+2 ×5=227(227) max=非稠环二烯(a,b)+4 ×烷基取代+环外双键 =217+4×5+5=242(243) max=稠环二烯(a,b)+4 ×烷基取代+ 2 ×环外双键 =214 +4×5+ 2 × 5=244(244) a b
114 +50 +322.3 +33
453.30 实测值 425
ε= 17.4 ×104 ×11=19.1 ×104 实测 =15.2 ×104
19:43:23
CH3 O N CH3 O (a) CH2
(a) max=六环烯酮+ 1×α –R+环外双键 =215+10+5=230nm (b) max=六环烯酮+ 1×β –R+1 × α –R
R C Y O
① Y=H,R n n
* 180-190nm * 150-160nm * 275-295nm R n n 150nm
c
O
②Y= -NH2,-OH,-OR 等助色基团 K带红移,R带兰移 K ③不饱和醛酮 K带红移:165250nm R 带红移:290310nm 165nm n R K ₄ ₃ ₂ ₁
R带max =205nm 10-100
c c
c O
Y δ β α C C C C C O
γ 取代基对不饱和醛酮
菲泽规则估算。
max= 基+nii
215nm
*的影响可由伍德沃德——
基:
1. 烯酮母体 (无环或六圆环以上) 2. 五圆环烯酮 3. 烯醛母体 4. 烯酸及酯母体 202nm 210nm 193nm
432
94000 113000
135000
3 4
5
6
312 343
370
393
40000 40000
57000
65000
费塞尔-肖恩计算规则 适用大共轭体系
λmax= 114 + 5M + n(48.0-1.7n) - 16.5R环内-10R环外 ε= 17.4 ×104 ×n
19:43:23
基本值 M = 取代烷基数,5×10 n = 共轭双键数 = 11 11×(48.0-1.7×11) R环内 = 含环内双键的环数 = 2 2×16.5 R环外 = 含环外双键的环数 = 0
2.4 专用术语
ì ± Ò û ² æ ± û Í ª × Ï Í â Î ü Ê Õ ¹ â Æ × 5 4 3
强带 1.0
浓色效应 兰移 红移 浅色 效应 max=231nm 230 240

*
㏒ε
2 1
H H3C C C C O CH3 CH3
n
*
0 200
250 300 ¨³ ² ¤nm
(1)单取代苯
(a)烷基取代 烷基电子与苯环电子超共轭,红移(较小); (b)供电子基团P- 共轭,红移; - O-﹥-NH2 ﹥ -OCH3 ﹥ -OH ﹥-Br ﹥Cl ﹥-CH3 (C)吸电子发色团, - 共轭,E2带、B带较大红移,ε增加;
2.3 有机化合物基团分类
1)发色基团(200-400nm产生吸收的基团) n *, *
C
C, C
O ,
C
N,
O N O
*,n *
2)非发色基团(200-400nm不产生吸收的基团)
3)助色基团 本身为非发色基团,使发色基团吸收位置 移向 长波。 n *.助色能力 –F<CH3<-Cl<-Br<OH<OCH3<-NH2< -NHCH<-N(CH3)2<-NHC5H6<O-
-H2O
H2SO 4
C9H14
max=242 nm
CH 3 C CH 2
CH 3
-H2O
max=无环二烯+3×R= 217+3 ×5=232nm
CH 3 C H OH H2SO 4 C CH 3 CH 3
CH 3
-H2O
max=无环二烯+4 ×R+环外双键=217+4×5+5=242nm
3)羰基化合物

E5
E2
E4
E3
E1
2)电子跃迁类型
H C

O
n
n

△E
*

* n
*
*
*
K R
E,B
* n

n n n


hc/ /hc
电子跃迁——在键连原子的成键分子轨道(或非 键n轨道)和反键分子轨道之间进行。


* 大,最不易激发,落在远紫外区,饱合化合物
校正项 (1) 每 增 加 一 个 共 轭 双 键 (2)环外双键 +30 +5
(或五环和七环上的桥环双键)
(3)同环二烯
(4)双键上取代基:
+39
a)烷基(-R) α β
+10 +12
e)-NR2
f)-Cl
β
α β
+95
+15 +12
γ以上
b)羟基(0H) α β γ c)烷氧基(OR)α
+18
OH CH3
H3C
CH 3
O
O O CH 3
R
max=同环二烯(a,b)+3 ×烷基取代+ 环外双键+共轭双键(c)
+羧基=253+3×5+5+30+0=303(306) max=五环烯酮+ α –R+2×β –R +桥环双键=202+10+2×12+5=241
不饱和醛酮跃迁max=230240nm. 极性取代基,多共轭双键体系 max红移。 CH3-(CH=CH)n-CH3 Ph-(CH=CH)n-Ph CH3-(CH=CH)n-CHO
max=217 nm
⑵异环(稠环)二烯母体:
max=214 nm
⑶同环(非稠环或稠环)二烯母体:
max=253 nm nii---是由双键上取代基种类和个数决定的校正项
(1)每增加一个共轭双键 +30
(2)环外双键
+5
(3)双键上取代基: 酰基(-OCOR) 0 烷基(-R) +5
硫烷基(-SR)
+35 +30 +50 +35
g)-SR
h)Br
β
α β 溶剂校正:
+85
+25 +30
β
γ δ d)-OAC α ,β或 δ
+30
+17 +31 +6
水 氯仿
-8 +1
甲醇 乙醚
+0 +7 +11
正己烷,环己烷
二氧杂环己烷
+5
CH3 CH3
c
CH3
cH
O
c
O
max=无环烯酮+2×β –R=215+2 ×12=239 (237) max=六环烯酮+ 2×β –R+α –OH =215+2×12+35=274(270)

2

max=217nm 定域轨道——相邻两个P原子轨道形成的分子轨道。 离域轨道——两个以上P原子轨道形成的分子轨道。 n轨道——定域的孤对电子占据的非键轨道。 E6
max=165nm() 1 2 2 1 12
1)饱和烃及其衍生物
含有C-C,C-H,C-Y(Y=O,F。Cl,N,S,Br,I) * 大,最不易激发,落在远紫外区,常作为溶剂。 甲烷的λmax为125nm , 乙烷λmax为135nm n→σ*跃迁
化合物 H2O CH3OH CH3CL CH3I CH3NH2 max(nm) 167 184 173 258 215 max 1480 150 200 365 600
c
max=异环二烯(a,b)+5 ×烷基取代+ 2 ×环外双 键
+共轭双键(c)=214+5 ×5+2 ×5+30=279
共轭二烯(同环二烯除外)跃迁max=230240nm.
通过max的估算,可以帮助我们确定结构 CH 3 例如: H2SO 4
C OH CH 3 CH 3 C OH
max(nm) 3 4 275 310 max 30000 76000 max (nm) 358 384 max 75000 86000 n 1 2 max (nm) 218 270 max 15650 27000
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