第2章 紫外—可见光光谱法1

第2章 紫外-可见光谱法紫外-可见收光谱是最早应用于有机结构鉴定的波谱方法之一，也是常用的一种快速、简便的分析方法。

在有机结构鉴定中它在确定有机化合物的共轭体系、生色基和芳香性等方面比其它的仪器更有独到之处。

2．1 紫外光谱的基本原理分子可以吸收紫外-可见光区200-800nm 的电磁波而产生的吸收光谱称紫外-可见吸收光谱(Ultraviolet 一Visible Absorption Spectra)。

简称紫外可见光谱(UV-Vis)或紫外光谱(UV)。

紫外可见光可分为3个区域:远紫外区 10 － l90nm 紫外区 190 － 400nm 可见区 400 － 800nm其中远紫外区又称真空紫外区。

由于氧气、氮气、水、二氧化碳对这个区域的紫外光有强烈的吸收，对该区域的光谱研究较少。

一般的紫外光谱仪都包括紫外光和可见光两部分（200 ~ 800nm）。

紫外光谱又称之为电子吸收光谱。

紫外光谱和红外光谱统称分子光谱。

2.1.1 基本原理:紫外光谱是样品吸收光波，引起其电子从基态跃迁到激发态，记录下光波在通过样品前后的光能的变化得到。

分子轨道可以被看作是由对应的原子轨道以线性组合而成，以双原子分子A-B 的σ键来说，一个分子轨道能量低，为成键分子轨道，称为σ分子轨道。

另一个分子轨道能量高为空的反键分子轨道是由A 与B 的原子轨道相减而成的，称为σ*分子轨道。

A-B 分子的基态时。

组成键的两个电子都在能量低的σ分子轨道里面它对应能量为E 1。

分子也可能处于高能态，其中一个电子在σ分子轨道，而另一个电子在σ*分子轨道，其能量为E 2。

分子通常是处于基态的，但当分子受紫外光照射时，可吸收一定大小的能量(E=h υ)的紫外光，此能量恰好等于基态与高能态能量的差值(E 2- E 1)，使电子从E 1跃迁至E 2。

用仪器将紫外光强度在吸收池前后的变化记录下来，得到紫外光谱。

1. 谱线的形状、Franck 一Condon 原理，分子的能级中电子能级最大，分子在电子基态和激发态都存在着不同的振动能级。

分子光谱的分类分子吸收光谱转动光谱（远红外光谱）振动光谱(红外光谱）电子光谱(紫外-可见光谱)分子发射光谱电子光谱（分子荧光、磷光）原子光谱的分类原子吸收光谱原子发射光谱光、电、色1色谱法分类气相色谱法高效液相色谱法电化学分析法分类电位分析法电位滴定法伏安法3紫外-可见分光光度法（紫外-可见吸收光谱法):物质分子对紫外-可见光的吸收进行定性、定量及结构分析.紫外-可见光区分为远紫外（10~200nm）、近紫外（200~360nm）和可见部分（360～760nm)；远紫外的吸收测量在真空下进行；通常研究近紫外-可见光范围的光谱行为。

第2章紫外-可见分光光度法4§2－1 分子光谱概述1．分子光谱产生M＋hν==M＊基态激发态E1 E2分子吸收能量后,电子从一个能级跃迁到另一个能级分子内部电子能级的跃迁而产生的光谱：紫外-可见光谱5吸收光谱(吸收曲线）: 横坐标用波长或频率表示；物质的吸收峰位置对应于分子结构，是定性依据.纵坐标用光强的参数表示，如透光率、吸光度、吸光系数等，是定量依据。

2．吸收光谱特征63．光吸收定律:朗伯—比尔(Lambert—Beer)定律当一束强度为I0 的平行单色光照射到均匀而非散射的溶液时，光的一部分（强度为Ia）被吸收，一部分（强度为It)透过溶液,一部分（强度为Ir）被器皿表面所反射，则I0 = Ia + It + Ir光的反射损失Ir 主要决定于器皿材料、形状、大小和溶液性质。

在相同条件下，这些因素是固定的,且反射损失的量很小，故Ir 可忽略不计，则:I0 = Ia + It散射：光通过不均匀悬浮颗粒时，部分光束将偏离原来方向而分散到各个方向去。

单色光： 单一频率（波长）的光 7透光度（透光率或透射比）（T ,Transmittance ) ：透过光强度与入射光强度之比 ： T = I / I0吸光度（A ， Absorbance ）：物质对光的吸收程度，其值为透光度的负对数： 注：A 、T 无单位方便起见， 透过光强度 It 用 I 表示 8人们对光吸收定律认识，经历了较长历史过程。

第二章紫外-可见光谱法一、填空1.紫外-可见光谱统称________。

这类光谱是由分子的________而产生的。

当以一定波长范围的连续光照射样品时，一定波长的光子被吸收，使透射光的强度发生变化，于是产生了以________组成的吸收光谱，以波长为横坐标，________或________为纵坐标即可得到被测化合物的吸收光谱。

2.紫外吸收光谱最大吸收值所对应的波长为________；曲线的谷所对应的波长称为________；峰旁边一个小的曲折称为________；在吸收波长最短一端，吸收相当大但不成峰形的部分为________。

整个吸收光的________、________和________是鉴定化合物的标志。

3.紫外-可见光谱研究的波长范围是________。

紫外-可见光分为三个区域：________的波长范围是10—190nm，________的波长范围是190—400nm，________的波长范围是400—800nm。

一般紫外光谱仪包括紫外光和可见光两部分。

在紫外光谱中，峰最高处的波长记为________。

4.在紫外光谱中，峰的强度遵守________，即A=lg I0/I=εcl。

理论上，该定律只适用于________，而实际上应用的入射光往往有一定的波长宽度，因此要求入射光的波长范围________。

该定律表明，在一定测试条件下，________与溶液________成正比。

5.A=εcl，符号c代表________，单位________，l代表________，单位是________，ε为________。

当c等于________，l等于________，在一定波长下测得的吸光度从数值上就等于________。

6.分子在电子基态和激发态都存在不同的振动能级，通常基态分子多处于________振动能级。

电子跃迁一定伴随能量较小的振动能级和转动能级的跃迁。

一般情况下，激发态键的强度比基态________，所以激发态的平衡核间距比基态的平衡核间距________。

第二章紫外-可见光谱法一、填空1.紫外-可见光谱统称________。

这类光谱是由分子的________而产生的。

当以一定波长围的连续光照射样品时，一定波长的光子被吸收，使透射光的强度发生变化，于是产生了以________组成的吸收光谱，以波长为横坐标，________或________为纵坐标即可得到被测化合物的吸收光谱。

2.紫外吸收光谱最大吸收值所对应的波长为________；曲线的谷所对应的波长称为________；峰旁边一个小的曲折称为________；在吸收波长最短一端，吸收相当大但不成峰形的部分为________。

整个吸收光的________、________和________是鉴定化合物的标志。

3.紫外-可见光谱研究的波长围是________。

紫外-可见光分为三个区域：________的波长围是10—190nm，________的波长围是190—400nm，________的波长围是400—800nm。

一般紫外光谱仪包括紫外光和可见光两部分。

在紫外光谱中，峰最高处的波长记为________。

4.在紫外光谱中，峰的强度遵守________，即A=lg I0/I=εcl。

理论上，该定律只适用于________，而实际上应用的入射光往往有一定的波长宽度，因此要求入射光的波长围________。

该定律表明，在一定测试条件下，________与溶液________成正比。

5.A=εcl，符号c代表________，单位________，l代表________，单位是________，ε为________。

当c等于________，l等于________，在一定波长下测得的吸光度从数值上就等于________。

6.分子在电子基态和激发态都存在不同的振动能级，通常基态分子多处于________振动能级。

电子跃迁一定伴随能量较小的振动能级和转动能级的跃迁。

一般情况下，激发态键的强度比基态________，所以激发态的平衡核间距比基态的平衡核间距________。