有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应

溶剂概述和溶剂效应摘要：对化学反应中溶剂的种类和作用做概述，以及溶剂效应在紫外，荧光，红外，核磁波谱和液相色谱中的作用。

关键词：溶剂溶剂效应吸收光谱液相色谱1，溶剂1.1溶剂的定义溶剂是一种可以溶化固体，液体或气体溶质的液体，继而成为溶液，最常用的溶剂是水。

1.2溶剂的分类溶剂按化学组成分为有机溶剂和无机溶剂有机溶剂是一大类在生活和生产中广泛应用的有机化合物，分子量不大，常温下呈液态。

有机溶剂包括多类物质，如链烷烃、烯烃、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等等，多数对人体有一定毒性。

（本文主要概述有机溶剂在化学反应以及波谱中的应用）2，溶剂效应2.1溶剂效应的定义溶剂效应是指溶剂对于反应速率，平衡甚至反应机理的影响。

溶剂对化学反应速率常数的影响依赖于溶剂化反应分子和相应溶剂化过渡态的相对稳定性。

2.2溶剂效应在紫外，荧光，红外，核磁中的应用2.2.1溶剂效应在紫外吸收光谱中的应用[5]有机化合物紫外吸收光谱的吸收带波长和吸收强度，与所采用的溶剂有密切关系。

通常，溶剂的极性可以引起谱带形状的变化。

一般在气态或者非极性溶剂（如正己烷）中，尚能观察到振动跃迁的精细结构。

但是改为极性溶剂后，由于溶剂与溶质分子的相互作用增强，使谱带的精细结构变得模糊，以至完全消失成为平滑的吸收谱带。

这一现象称为溶剂效应。

例如，苯酚在正庚烷溶液中显示振动跃迁的精细结构，而在乙醇溶液中，苯酚的吸收带几乎变得平滑的曲线，如图所示2.2.1.1溶剂极性对n→π*跃迁谱带的影响[2]n→π*跃迁的吸收谱带随溶剂的极性的增大而向蓝移。

一般来说，从以环己烷为溶剂改为以乙醇为溶剂，会使该谱带蓝移7nm：如改为以极性更大的水为溶剂，则将蓝移8nm。

增大溶剂的极性会使n→π*跃迁吸收谱带蓝移的原因如下：会发生n→π*跃迁的分子，都含有非键电子。

例如C=O在基态时碳氧键极化成Cδ+=Oδ-，当n电子跃迁到π*分子轨道时，氧的电子转移到碳上，使得羰基的激发态的极性减小，即Cδ+=Oδ-（基态)→C=O（激发态）。

溶剂概述和溶剂效应摘要：对化学反应中溶剂的种类和作用做概述，以及溶剂效应在紫外，荧光，红外，核磁波谱和液相色谱中的作用。

关键词：溶剂溶剂效应吸收光谱液相色谱1，溶剂1.1溶剂的定义溶剂是一种可以溶化固体，液体或气体溶质的液体，继而成为溶液，最常用的溶剂是水。

1.2溶剂的分类溶剂按化学组成分为有机溶剂和无机溶剂有机溶剂是一大类在生活和生产中广泛应用的有机化合物，分子量不大，常温下呈液态。

有机溶剂包括多类物质，如链烷烃、烯烃、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等等，多数对人体有一定毒性。

（本文主要概述有机溶剂在化学反应以及波谱中的应用）2，溶剂效应2.1溶剂效应的定义溶剂效应是指溶剂对于反应速率，平衡甚至反应机理的影响。

溶剂对化学反应速率常数的影响依赖于溶剂化反应分子和相应溶剂化过渡态的相对稳定性。

2.2溶剂效应在紫外，荧光，红外，核磁中的应用2.2.1溶剂效应在紫外吸收光谱中的应用[5]有机化合物紫外吸收光谱的吸收带波长和吸收强度，与所采用的溶剂有密切关系。

通常，溶剂的极性可以引起谱带形状的变化。

一般在气态或者非极性溶剂（如正己烷）中，尚能观察到振动跃迁的精细结构。

但是改为极性溶剂后，由于溶剂与溶质分子的相互作用增强，使谱带的精细结构变得模糊，以至完全消失成为平滑的吸收谱带。

这一现象称为溶剂效应。

例如，苯酚在正庚烷溶液中显示振动跃迁的精细结构，而在乙醇溶液中，苯酚的吸收带几乎变得平滑的曲线，如图所示2.2.1.1溶剂极性对n→π*跃迁谱带的影响[2]n→π*跃迁的吸收谱带随溶剂的极性的增大而向蓝移。

一般来说，从以环己烷为溶剂改为以乙醇为溶剂，会使该谱带蓝移7nm：如改为以极性更大的水为溶剂，则将蓝移8nm。

增大溶剂的极性会使n→π*跃迁吸收谱带蓝移的原因如下：会发生n→π*跃迁的分子，都含有非键电子。

例如C=O在基态时碳氧键极化成Cδ+=Oδ-，当n电子跃迁到π*分子轨道时，氧的电子转移到碳上，使得羰基的激发态的极性减小，即Cδ+=Oδ-（基态)→C=O（激发态）。

实验三：有机化合物的紫外-可见吸收光谱及溶剂效应一、实验目的1、了解紫外-可见分光光度法的原理及应用范围。

2、了解紫外-可见分光光度计的基本构造及设计原理。

3、了解苯及衍生物的紫外吸收光谱及鉴定方法。

4、观察溶剂对吸收光谱的影响。

二、实验原理紫外-可见分光光度法是光谱分析方法中吸光测定法的一部分。

1、紫外-可见吸收光谱的产生紫外可见吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。

这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。

分子内部的运动分为价电子运动、分子内原子在平衡位置附近的振动和分子绕其重心的转动。

因此分子具有电子能级、振动能级和转动能级。

通常电子能级间隔为1至20eV，这一能量恰落在紫外与可见光区。

每一个电子能级之间的跃迁，都伴随着分子的振动能级和转动能级的变化，因此，电子跃迁的吸收线就变成了内含有分子振动和转动精细结构的较宽的谱带。

芳香族化合物的紫外光谱的特点是具有由π→π*跃迁产生的3个特征吸收带。

例如，苯在184nm附近有一个强吸收带，ε=68000；在204nm处有一较弱的吸收带，ε=8800；在254nm附近有一个弱吸收带，ε=250。

当苯处在气态时，这个吸收带具有很好的精细结构。

当苯环上带有取代基时，则强烈地影响苯的3个特征吸收带。

2、紫外-可见光谱分析法的应用1）化学物质的结构分析；2）有机化合物分子量的测定；3）酸碱离解常数的测定；4）标准曲线法测定有机化合物的含量；5）络合物中配位体/金属比值的测定；6）有机化合物异构物的判别等。

3、紫外-可见分光光度计的基本构造三、实验仪器与试剂仪器：Cary500紫外-可见-近红外分光光度计比色管（带塞）：5mL10支，10mL3支；移液管：1mL6支，0.1mL2支试剂：苯、乙醇、环己烷、正己烷、氯仿、丁酮溶液：HCl(0.1mol•L-1)，NaOH(0.1 mol•L-1)，苯的环己烷溶液（1：250），甲苯的环己烷溶液（1：250），苯的环己烷溶液（0.3g•L-1），苯甲酸的环己烷溶液（0.8g •L-1），苯酚的水溶液（0.4 g•L-1）。

溶剂效应在紫外光谱中的应用1.引言1.1 概述概述溶剂效应是指在化学反应或物理过程中，溶剂对溶质的溶解和溶质对溶剂的影响所产生的效应。

在紫外光谱分析中，溶剂效应是指溶剂对物质在紫外光谱中的吸收行为所产生的影响。

溶剂效应在紫外光谱分析中具有重要的作用。

不同的溶剂会对物质的吸收峰位置、吸收强度和光谱形状等参数产生影响，从而对物质的结构和性质进行研究和分析。

溶剂效应的研究不仅可以帮助我们更深入地了解物质的光谱特性，还可以为溶液中溶质的分析提供重要的指导。

本文将首先介绍溶剂效应的概念和原理，包括溶剂分子与溶质分子相互作用的机制。

然后，我们将重点探讨溶剂效应在紫外光谱中的基本应用，包括不同溶剂对物质吸收峰位置的影响、溶剂效应对吸收强度的影响以及溶剂效应对光谱形状的影响等。

通过对溶剂效应在紫外光谱中的应用的研究，我们可以更加准确地识别和定量分析物质，尤其是在溶液中的物质。

同时，溶剂效应的研究也为我们提供了深入了解物质溶解过程和溶解行为的机制的途径。

本文的目的是系统地介绍溶剂效应在紫外光谱分析中的应用，希望能够为相关领域的研究者提供一定的参考和借鉴，推动溶剂效应在紫外光谱分析中的深入研究和应用。

在文章的后续部分，我们将详细阐述溶剂效应对紫外光谱的影响以及溶剂效应在紫外光谱分析中的应用前景。

1.2文章结构2.正文2.1 溶剂效应的概念和原理溶剂效应是指溶剂对溶质分子或离子的环境影响所导致的物理性质的变化。

溶剂效应在化学和物理学领域中具有广泛的应用，其中在光谱学中的应用尤为显著。

溶剂效应的产生是由于溶剂与溶质之间的相互作用力。

在溶液中，溶剂分子与溶质分子之间可以发生氢键、范德华力、静电作用等相互作用，这些相互作用能会对溶质的光谱特性产生影响。

2.2 溶剂效应在紫外光谱中的基本应用溶剂是紫外光谱分析中不可或缺的一个因素。

溶剂对溶质的光谱特性产生影响，主要是通过溶剂效应的方式实现的。

溶剂的选择和光谱的测量条件对于准确分析和解释光谱数据非常重要。

实验六芳香族化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应[ 实验目的]1．了解紫外可见光光度计的结构、用途及使用方法。

2．了解紫外吸收光谱在有机化合物结构鉴定中的作用及原理。

3．了解溶剂对吸收光谱的影响及原理。

[ 实验原理]作为有机化合物结构解析四大光谱之一，紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、操作简便，紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高，可进行定性、定量分析的特点。

尽管紫外光谱谱带数目少、无精细结构、特征性差，只能反映分子中发色团和助色团及其附近的结构特征，无法反映整个分子特性，单靠紫外光谱数据去推断未知物的结构很困难，但是紫外光谱对于判断有机物中发色团和助色团种类、位置、数目以及区别饱和与不饱和化合物，测定分子中共轭程度进而确定未知物的结构骨架等方面有独到之处。

因此紫外吸收光谱是配合红外、质谱、核磁进行有机物定性鉴定和结构分析的重要手段。

利用有机光谱定性的依据是化合物的吸收光谱特征，主要步骤是绘制纯样品的吸收光谱曲线，由光谱特征依据一般规律作出判断；用对比法比较未知物和已知纯化合物的吸收光谱，或将未知物吸收光谱与标准谱图对比，当浓度和溶剂相同时，若两者谱图相同（曲线形状、吸收峰数目、λmax及εmax等），说明两者是同一化合物。

为进一步确证可换溶剂进行比较测定。

常用的光谱图集是Sadtler谱图，它收集了46000多种化合物的紫外吸收光谱图，并附有五种索引，使用方便。

最后要用其他化学、物理或物理化学等方法进行对照验证才能作出正确的结论。

有机物的紫外吸收光谱谱图解析：1．如果化合物在200-400nm内无吸收带，可推断未知物可能是饱和直链烃、脂环烃或只含一个双键的烯烃。

2．如果化合物只在270-350nm内有弱吸收带（ε =10-100L .mol-1 .cm-1）这是R带吸收的特征，则可推断未知物可能是一个简单的、非共轭的含有杂原子的双键化合物，如：羰基、硝基等，此谱带是n →Π∗跃迁产生的吸收带。

3．如果化合物在210-250nm内有强吸收带（ε ≥104L .mol-1 .cm-1）这是K带吸收的特征，则可推断未知物可能是含有共轭双键的化合物。

实验八 有机化合物紫外吸收光谱及溶剂对其吸收光谱的影响一、实验目的：1、学习并掌握紫外-可见分光光度计的使用；2、了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响；3、观察pH 对苯酚的吸收光谱的影响。

二、实验原理：具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在近紫外区（200~400nm ）有特征的吸收，给鉴定有机化合物提供了有用的信息。

苯有三个吸收带，它们都是由*ππ→跃迁引起的，E 1带：11max 180(60000)nm L cm mol λε--==⋅⋅，E 2带：11max 204(8000)nm L cm mol λε--==⋅⋅，两者都属于强吸收带。

B 带出现在230~270nm ，其11max 254(200)nm L cm mol λε--==⋅⋅ 。

在气态或非极性溶剂中，苯及其许多同系物的B 带有许多精细结构，这是振动跃迁在基态电子跃迁上叠加的结果。

在极性溶剂中，这些精细结构消失。

当苯环上有取代基时，苯的三个吸收带都将发生显著的变化，苯的B 带显著红移，并且吸收强度增大。

溶剂的极性对有机物的紫外吸收光谱有一定的影响。

当溶剂的极性由非极性改变到极性时，精细结构消失，吸收带变平滑。

显然，这是由于未成键电子对的溶剂化作用降低了n 轨道的能量使*π→n 跃迁产生的吸收带发生紫移，而*ππ→跃迁产生的吸收带则发生红移。

影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有：内因（共轭效应、空间位阻、助色效应）和外因（溶剂的极性和酸碱性）。

溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动，还影响吸收峰吸收强度和它的形状。

本实验重点在了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响和观察pH 对苯酚的吸收光谱的影响。

三、仪器：紫外-可见分光光度计，带盖石英比色皿（1.0cm ）。

四、试剂：苯、环己烷、0.1mol/L HCl 、0.1mol/L NaOH 、苯的环己烷溶液（1：250）、甲苯的环己烷溶液（1：250）、苯酚的环己烷溶液（0.3g/L ）、苯酚的水溶液（0.4 g/L ）。

有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂的影响一．实验目的和要求1．了解双光束紫外-可见分光光度计的仪器构造和使用。

2．学习紫外吸收光谱的绘制方法。

3. 了解取代基对物质吸收光谱的影响。

4．了解溶剂的酸碱性对物质的吸收光谱的影响。

二．实验原理苯具有环状共轭体系，在紫外区有三个吸收谱带：E1带、E2带和B带，这些吸收带都是π→π*电子跃迁产生的。

当苯环上的氢被助色团取代后，苯环共轭程度发生改变，因此苯的吸收光谱会发生变化：吸收带向长波方向移动，复杂的B 吸收带变得简单化。

溶剂对紫外吸收光谱的吸收峰的波长、强度及形状都可能产生影响，这种现象被称为溶剂效应。

造成这种影响的原因可能是溶剂和溶质间形成氢键，可能是由于溶剂的偶极作用使溶质的极性增强，也可能是酸碱性的影响。

但其实质也是改变了化合物的共轭程度，改变电子跃迁的能级差。

三．仪器与试剂仪器：TU-1901双光束紫外-可见分光光度计，1 cm石英吸收池。

试剂：苯酚，对硝基苯酚，H2O， NaOH。

四．实验内容与步骤1．溶剂性质对吸收光谱的影响配制浓度为0.09 mmol L-1的苯酚溶液，其溶剂分别为：（a）去离子水；（b）0.1 mol L-1 NaOH，摇匀。

2．取代基对吸收光谱的影响配制浓度为0.09 mmol L-1的对硝基苯酚溶液，溶剂为0.1 mol L-1 NaOH。

用1 cm石英吸收池，以相应的溶剂作参比，绘制各溶液在200－500 nm范围内的吸收光谱。

五．数据处理1．记录各苯酚溶液的吸收光谱，找出其最大吸收波长，并进行对比。

2. 记录对硝基苯酚氢氧化钠溶液的吸收光谱，找出其最大吸收波长，并与苯酚溶液进行对比。

苯酚水溶液稀释时要用30mL0.09mol/L溶液稀释到1000mL;苯酚氢氧化钠溶液正好10mL0.09mol/L溶液稀释到1000mL；对硝基苯酚氢氧化钠溶液则用5mL0.09mol/L溶液稀释到1000mL.六．思考题1．产生紫外光谱的电子跃迁有那些类型？2．影响紫外吸收光谱的因素有哪些？。

实验一有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响一、实验目的：1、熟练紫外—可见分光光度计的操作。

2、学习利用紫外吸收光谱检查物质的纯度的原理和方法。

3、掌握溶剂极性对跃迁，跃迁的影响二、仪器与试剂1、仪器730型紫外—可见分光光度计，带盖石英吸收池1cm 2只。

2、试剂(1 苯、乙醇、正己烷、氯仿、丁酮。

(2 异亚丙基丙酮：分别用水、氯仿、正已烷配成浓度为0.4g/L溶液。

二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，如芳香族化合物，在紫外区(200～400nm有特征的吸收，为有机化合物的鉴定提供了有用的信息。

紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样在相同条件下绘制的吸收光谱，或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图相比校，若两光谱图的和相同，表明它们是同一有机化合物。

极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱的吸收峰波长、强度及形状有一定的影响。

溶剂极性增加，使跃迁产生的吸收带蓝移，而跃迁产生的吸收带红移。

影响有机化合物紫外吸收光谱的因素，有内因(分子内的共轭效应、位阻效应、助色效应等和外因(溶剂的极性、酸碱性等溶剂效应由于受到溶剂极性和酸碱性的影响，将使溶质的吸收峰的波长、强度以及形状发生不同程度的变化，这是因为溶剂分子和溶质分子之间可能形成氢键，使极性溶剂分子的偶极减弱，溶质分子的极性增强，因而在极性溶剂中跃迁所需的能量减小，吸收波长红移，而在极性溶剂中所需能量增大，吸收波长蓝移，由于物质的紫外吸收光谱是物质分子中生色团和助色团的贡献，也是物质整个分子的特征表现。

例如具有键电子的共轭双键化合物、芳香烃化合物等，在紫外光谱区都有强烈吸收，其摩尔吸光系数可达104～105数量级，这与饱和烃化物有明显的不同。

利用这一特性，可以很方便地检查纯饱和烃化物中是否含有共轭双键、芳香烃等化合物杂质。

三、实验步骤1、苯的吸收光谱的测绘在1cm的石英吸收池中，加入两滴苯，加盖，用手心温热吸收池底部片刻，在紫外分光光度计上，以空白石英吸收池为参比，从220～360nm范围内进行波长扫描，绘制吸收光谱。