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第3节 紫外吸收光谱的应用

b b 1 b 2 b
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• 3.系数倍率法
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• 系数倍率法的基本原理:在双波长分光 光度计中装置了系数倍率器,将吸光度 加以放大,得到差示信号△A。 • 如干扰组分在选定的两个波长λ1和λ2处测 得的吸光度分别为A1和A2,当A1 >A2时, A1 / A2 =k。调节波长λ2的系数倍率器使 吸光度A2放大k倍,则干扰组分在λ1和λ2 处的△A为: • △A=kA2-A1=0
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+5
0 +5
卤素(-Cl,-Br) 烷氧基(-OR)
+5 +6
吸收波长计算
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Woodword 定则:环外双必须在共轭链上,指共轭 体系中某一双键的一端的C还是母体环上的某一碳。 以同环二烯为准。例:
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交叉共轭体系只能选取 一个,共轭链分叉上的双键不 能称为延伸双键,其取代基 也不计算在内
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• 例:在254nm时,若溶液的百分透光度 为10%,在此波长时的吸光度为 ( ) • A 1.0 • B 0.1 • C -1.0 •
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• 某化合物浓度为C1,在波长λ1处,用厚度 为1cm的吸收池测量,求得摩尔吸光系数 为ε1,在浓度为3C1时,在波λ1处,用厚 度为3cm的吸收池测量,求得摩尔吸光系 数为ε2。则它们的关系是 ( ) • A ε1 = ε2 • B ε1 = 3ε2 • C ε1 > ε2
(1) Chemical effects - analyte associates, dissociates or reacts to give molecule with different
(2) Physical effects - stray light,
polychromatic radiation or noise
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• 用分光光度法测定5.00×10-5mol.L-1的碱 性K2CrO4溶液。在波长372nm处,用1cm 吸收池测得百分透光度为59.1%。试计算 • (1)该溶液的吸光度 • (2)摩尔吸光系数 • (3)若改用5cm吸收池,则透光度为多少?
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• 2.1 单组分定量方法
• B
• C
• • • • • 其紫外 max大小顺序为 A maxA> maxB = maxC B maxA> maxB > maxC C maxA< maxB < maxC
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• 一种三烯物质1(如图)部分加氢化生成两种 物质2和3,这两种物质具有相同的组成 C10H14,已知产物2在己烷中于235nm处有最 大吸收,而产物3在己烷中于275nm处有最大 吸收,请分别给出产物2和3的结构式。
qualitative and quantitative analysis
max:化合物特性参数,可作为定性依据;
有机化合物紫外吸收光谱:反映结构中生色团和助色团的 特性,不完全反映分子特性;
计算吸收峰波长,确定共扼体系等
结构确定的辅助工具;
max , max都相同,可能是一个化合物;
标准谱图库:46000种化合物紫外光谱的标准谱图
例2. 莎草酮的结构式用其它方法已定为(A)(B) (C)三个,不同紫外法测得该化合物λmax位于 252nm, ε20000,试推断更合理的结构式。
• (A)
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(B)
(C)
二. Quantitative analysis
1. Lambert-Beer law
Absorbance: A= b c
a 2 b 2 a 2 a
a +b 1 a 1 b 2 b 2 a +b 2 a 2 b 1
b 2 b
A E A E ca E E E E1b
cb
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A
a +b 2 a 1
E A E b E E E E1
a 1 b 2
a +b 1 a 2
a 2
• 1. 吸光系数法
A c El
• 吸光系数是物质的特征常数, 只要测定条件 (溶液浓度与酸度、单色光纯度等)不引起比 尔定律的偏离,即可根据所测吸光度求浓度。 • 常用于定量的是 E 1%
1cm
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• 2.标准曲线法 • 若认定一台仪器,固定工作状态和测定 条件: • A=Kc • 3.对照法
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2.计算最大吸收波长
conjugated dienes (不多于四个双键) 、 不饱和醛酮中的 → *跃迁吸收峰位置可由 Woodword-Fieser 规则估算。 max= 基+nii
基-----是由非环或六环共轭二烯母体决定的基准值;
1). Conjugated dienes
= (2 +29 – 8 )/ 2 = 6
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有一化合物C10H16由红外光谱证明有双键和异丙基存在, 其紫外光谱 max=231 nm(ε 9000),此化合物加氢只能吸收2 分子H2,,确定其结构。 解:①计算不饱和度 = 3;两个双键;共轭?加一分子氢 ②max=231 nm, ③可能的结构 ④计算 max
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• 1 2 3 • 1. 215+12(β 烷)+18(ω 烷)+30*2(延伸双)+5 (环外双)+39(同环二烯)=349 • 2.215+2*12+5=244 • 3.215+10+12+18+30+39=324 双测327nm,256nm
A
a +b 2
A +A E c +E c
a 2 b 2 a 2 a
b 2 b
图(3),各组分吸收光谱相互干扰,可采用下述 定量方法:
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• 1.解线性方程组法
A
a +b 1
A +A E c +E c
a 1 b 1 a 1 a
b 1 b
A
a +b 2
A +A E c +E c
第十章 紫外吸收光谱 分析法
ultraviolet spectrophotometry, UV 第三节 紫外吸收 光谱的应用
一、 定性分析
qualitative analysis 二、 定量分析 quanti-tative analysis
applications of UV
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一、定性分析
无环、非稠环二烯母体: max=217 nm
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异环(稠环)二烯母体: 同环(非稠环或稠环)二烯母体:
max=214 nm
max=253 nm
niI
: 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 (3)双键上取代基: 酰基(-OCOR) 烷基(-R)
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•2).α ,β 不饱和酮或醛的π —π *跃迁(Ketones and aldehydes; π —π *transitions) • C=C—C=C—C=O ε >10000 • δγ βα •Woodward-Fieser-Scott定则 •例: • O • ‖ • Me2C=CHC—Me 215+2*12(β 烷 取 代)=239
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• 2.等吸收双波长消去法
A
a +b
A
a +b 1
A
a +b 2
A + A A A A + A
a 1 b 1 a 2 b 2 a
b
∵ ∴
a A1a A2
a Aa A1a A2 0
因此 A
a +b
A cb ( E E ) cb E kcb
3 分子不饱和度的计算
定义: 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素 的“对”数。
如:乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子,不饱和度为1。
计算: 若分子中仅含一,二,三,四价元素(H,O,N, C),则可按下式进行不饱和度的计算:
= (2 + 2n4 + n3 – n1 )/ 2
n4 , n3 , n1 分别为分子中四价,三价,一价元素数目。 作用: 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键, 三键,环,芳环的数目,验证谱图解析的正确性。 例: C9H8O2
A B C D
273 268 268 max =非稠环二烯(a,b)+2 × 烷基取代+环外双键 =217+2×5+5=232(231)
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max:232
例1. 苏拉酮在环己烷中有一强吸收带 λmax=230nm(lgε=4.0)。试问A、B何者为苏拉 酮?
• A:
• B:
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Transmittance:-lgT = b c
Response is proportional to concentration of analyte
灵敏度高: Absorptivity
max
测量误差与吸光度读数有关: A=0.434,读数相对误差最小;
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2.Limitations of Beer's Law
A1 1,1 × b× c1 + 2,1 × b× c2
A2 1,2 × b× c1 + 2,2 × b× c2
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