当前位置：文档之家 › 最新图谱解析_紫外光谱全解培训资料

最新图谱解析_紫外光谱全解培训资料

  • 格式：ppt
  • 大小：1.02 MB
  • 文档页数：66

下载文档原格式

  / 66

合集下载

紫外光谱分析PPT课件

紫外光谱分析PPT课件

• 吸收峰
• 吸收谷
• 肩峰
• 末端吸收
• 强带： ＞104；弱带： ＜103
溶剂
• 表示方法：
： max
溶剂
2
3
7
n
m
(
1
0
4)
或
：m2ax37nm(lg4.0)
第21页/共78页
紫外吸收光谱中的一些常见术语
• 发色团：分子结构含有电子的基团。 • 助色团：含有非成键n电子的杂原子饱和基团。 • 红移（长移） 紫外光谱的所属类别？ • 分子轨道的种类？ • 电子越迁类型？ • 发色团与助色团？ • 紫外光谱的影响因素？ • 根据化学结构计算最大紫外吸收波长的方法？ • 紫外光谱在结构解析中的应用？
第1页/共78页
第二章 紫外光谱
（Ultraviolet-Visible Spectrophotometry ）（UV-Vis）
本章重点内容
• 电磁辐射能与分子吸收光谱之间的关系； • 电子越迁类型与紫外光吸收峰之间的关系； • 发色团与助色团的类型； • 共轭体系与紫外光谱吸收峰之间的关系，吸收峰波长的计算方法； • 紫外光谱的影响因素； • 紫外光谱在有机化合物结构分析中的作用。
第77页/共78页
感谢您的观看！
第78页/共78页
（三）样品溶液的浓度对max的影响
在单色光和稀溶液的实验条件下，溶液对光线的吸收遵守
Lambert-Beers定律，即吸光度（A）与溶液的浓度（C） 和吸收池的厚度（l）成正比
A=lC 为摩尔吸光系数
max=5000~10000 强吸收
max=200~5000 中强吸收
max<200
弱吸收
第27页/共78页

图谱解析_紫外光谱全解

图谱解析_紫外光谱全解
39
SKLF
环二烯烃的Woodward-Fieser规则
同环二烯烃（顺式构象） 强度较弱， = 5,000-15,000，
波长较长（273nm）
40
异环二烯（反式构象） 吸收较强， = 12,000 – 28,000，波长较短（234nm）
SKLF
表2-6二烯烃的经验法则
同环顺式构象 λ = 253 nm 异环反式构象 λ =214 nm
(a)胆甾酮 (b)异亚丙基丙酮
图2.9 生色团的作用
26
SKLF
吸收的影响因素
• 增色－Hyperchromic effect
• 减色－Hypochromic effect • 红移－Bathochromic shift
• 蓝移－Hypsochromic shift
• • • • •
27
22
SKLF
2.4吸收原理
• Lambert-Beer 定律 ：当一束平行单色光通 过单一均匀的、非散射的吸光物质的理想溶 液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚 度的乘积成正比。适用于溶液，其他均匀非 散射的吸光物质（气体、固体），是吸光光 度法定量分析的依据。
吸光度 入射光强 度
I0 A lg cl I
→*＞n→*≥→* ＞n→
18
SKLF
吸收带的划分
表 2.1 吸收带的划分 跃迁类型 σ→σ* n→σ* 吸收带 远紫外区 端吸收 E1 远紫外区测定 紫外区短波长端至远紫外区的强吸收 真空紫外区（184nm），可红移至 200～220nm， 芳香环的双键吸收 共轭多烯、-C=C-C=O-等的吸收（苯环在 203nm 左 π→π* K(E2) 右， max 7400，可红移至 220～250nm） 230～270nm，芳香环、芳香杂环化合物的芳香环 吸收，有的具有精细结构 ＞270nm，p-π 共轭体系，如 C=O，NO2 等含 n 电子 的不饱和基团的吸收

紫外光谱

紫外光谱

(二) UV基本原理
(1) UV光谱的产生
根据分子轨道理论，有机分子的分子轨道按能级不同， 分为成键、非键和反键轨道；成键轨道或反键轨道又 有π键和σ键之分。各级轨道能级如图所示：
E p-s * s-s * s-p* n-s * p-p * s* p* n-p * n p s l
通常有机分子处于基态，电子填入成 键或非键轨道。但有机分子吸收 UV 后，则受激变为激发态，电子进入反 键轨道。
特点：
① λmax 210－270nm，εmax＞10000；
② 溶剂极性↑时，λmax不变(双烯)或发生红移(烯酮)。
(iii) B带和E带 B—德文Benzienoid(苯系) E—德文Ethylenic(乙烯型)
起源：均由苯环的 π-π ＊ 跃迁引起。是苯环的 UV特征吸收。
特点： ①B带为宽峰，有精细结构 (苯的B带在230－270nm)
当电子发生跃迁时，不可避免地要伴随着 分子振、转能级的改变，加之溶剂的作用， 一般 UV 谱图不会呈现尖锐的吸收峰，而 是一些胖胖的平滑的峰包。在识别谱图时， 以峰顶对应的最大吸收波长λmax和最大摩 尔吸收系数εmax为准。 有机化合物UV吸收的λmax和εmax在不同 溶剂中略有差异。因此，有机物的UV吸 收谱图应标明所使用的溶剂。
根据吸收定理, 我们知道分子的吸收 强度是与分子的浓度 成正比. 吸收强度越 强则表示溴苯分子在 体系中的浓度越大. 因此,从图4 的相对 吸收强度来看可以很 明显的看出溴苯在预 制棒中的分布是从皮 层到轴心是逐渐增加 的,再从轴心到另一 皮层逐渐降低.
图4 在320 nm 波长下预制棒沿径向 的相对吸收值
由图可知：可能的电子跃迁有6种。 但实际上，由跃迁能级差和跃迁选律 所决定，几乎所有的UV吸收光谱都 是由π－π＊跃迁或n－π＊跃迁所产生的， 且n－π＊跃迁一般都是弱吸收（ε＜ 100)。

紫外光谱03共19页PPT资料

紫外光谱03共19页PPT资料

H C=C H
C=C
H
H
290(27000)
3）超共轭效应影响
O C H 2=C HCC H 3
219
280(14000)
O C H 3 C H =C HCC H 3
224
[讨论] 按紫外吸收波长由长到短排列成序：
(A) CH3
CH3 (B)
(C) CH3
4）溶剂的影响 * 跃迁，溶剂极性增加，吸收红移。 n* 跃迁，溶剂极性增加，吸收蓝移。
*
n*
*
n*
E
n
*
*
* 和 n* 跃迁，吸收波长：< 200nm (远紫外区)； * 和 n* 跃迁，吸收波长： 200~400nm (近紫外区)； • UV检测：共轭烯烃、共轭羰基化合物及芳香化合物。
2. 紫外光谱图 吸收峰的位置、吸收强度
横坐标：波长（nm）
15
纵坐标：A， ， log，（nm）
39 5 30
共轭体系上取代基
OCOR OH Cl Br NR2
H3C CH3 O
CH3
α：10； β：12； γ位或更高位：18 αβγδ：6 α：35；β：30；γ：50 α：15：β：12 α：25；β：30 β：95
母体
215
延伸双键
30
取代烷基（3个） 54
9
6 3
200 220
260 280
320 340
nm
最大吸收波长：max
最大吸收峰值：max
例：丙酮
正己烷
max = 279nm ( =15)
• 基本术语：红移、蓝移、生色基、助色基
红移（向红移动）：最大吸收峰波长移向长波。 蓝移（向蓝移动）：最大吸收峰波长移向短波。 生色基：产生紫外（或可见）吸收的不饱和基团，如：C=C、

紫外可见吸收光谱分析课件PPT

紫外可见吸收光谱分析课件PPT
紫外可见吸收光谱分析课件
目录
• 引言 • 基础知识 • 紫外可见吸收光谱分析原理 • 实验技术 • 应用实例 • 展望与未来发展
01
引言
课程目标
掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用 学会使用紫外可见分光光度计进行实验操作 了解光谱分析在各个领域的应用和前景
课程大纲
第一章紫外可见Βιβλιοθήκη 收光谱的基本原理化学计量学
紫外可见吸收光谱在化学计量学中用于多元校正和模型构建，提高分析的准确 性和可靠性。
在生物学研究中的应用
生物分子相互作用
利用紫外可见吸收光谱可以研究生物分子之间的相互作用和结合 方式。
蛋白质结构分析
通过对蛋白质的紫外光谱进行分析，可以推断蛋白质的二级结构。
生物活性物质检测
紫外可见吸收光谱用于检测生物活性物质，如维生素、氨基酸等。
定量分析
通过测量物质在特定波长下的吸光度，可以计算 物质的浓度或含量。
吸收光谱的应用
01
有机化合物的鉴定
02
金属离子的测定
03
生物大分子的研究
通过比较已知化合物的吸收光谱， 可以鉴定未知有机化合物的结构。
通过测量金属离子在特定波长下 的吸光度，可以测定金属离子的 浓度。
通过分析生物大分子在紫外可见 区的吸收光谱，可以研究其结构 和功能。
第二章
紫外可见分光光度计的原理及使用方法
第三章
实验操作及数据分析
第四章
光谱分析的应用及前景
02
基础知识
光的性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波，具有波 动性质，包括振幅、频率 和波长等特征。
光的粒子性
光同时具有粒子性质，光 子是光的能量单位，可以 与物质发生相互作用。

紫外可见光谱解析87页PPT

紫外可见光谱解析87页PPT
紫外可见光谱解析
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
87

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图谱解析_紫外光谱全解
波谱学前言
• 利用波谱学技术解决结构问题 • 利用波谱学方法确定物质的结构 • 二十世界下半叶有机化学的研究基础
2
SKLF
物质结构确定的发展历程
• 紫外光谱学（UV）,1930 • 红外光谱学（IR）,1940 • 质谱学（MS），1950 • 核磁共振(光谱)分析(NMR) 1950 • 傅里叶变换核磁共振的发展( FT-NMR )
• 确定分子质量 质谱分7 析
分子式 SKLF
1.2 缺氢指数（不饱和度）
分子中键和/或环数目：
尼古丁，C10H14N2，U=5
N CH3 N
8
SKLF
十三法则
M n r 13 13
M代表分子质量
分子通式： CnHn+r
Unr2
2
9
SKLF
表1.1 一些常见元素的碳氢当量
增加元素 代替元素 ΔU 增加元素 代替元素 ΔU
真空紫外区（184nm），可红移至 200～220nm，
E1
芳香环的双键吸收
＞200
K(E2)
共轭多烯、-C=C-C=O-等的吸收（苯环在 203nm 左
右， max7400，可红移至 220～250nm）
＞10,000
n→π*
230～270nm，芳香环、芳香杂环化合物的芳香环
B
＞100
吸收，有的具有精细结构
度的乘积成正比。适用于溶液，其他均匀非
散射的吸光物质（气体、固体），是吸光光
度法定量分析的依据。
入射光强
吸光度
度
Alg I0 cl
I 光程
透射光 强度
摩尔吸 光系数 23
样品摩 尔浓度
SKLF
摩尔吸光系数ε
➢ 表示吸光物质对指定频率光子的吸收本领，它与吸收物质 的性质（跃迁几率、分子截面积）及入射光的波长λ有关。
• X射线衍射 • 微波吸收 • 顺磁共振（电子自旋共振） • 旋光色散 • 圆形（循环）二色性
5
SKLF
第一章 分子式
• 怎样确定化合物的分子式 • 怎样从分子式中获得结构信息
6
SKLF
1.1元素分析和计算
• 元素定性分析
燃烧实验（C,H）,钠熔实验 （N,Cl,Br,I,S）
• 元素定量分析 元素分析仪 实验式
1970，13C核磁共振 • 二维核磁共振（2D）NMR，1990
3
SKLF
波谱学方法
利用UV检测共轭体系，电子从基态跃迁到激发态
利用IR检测或鉴别分子振动
官能团
利用NMR检测核磁在强磁场中的排布，比如1H,
13C, 15N, 19F, 31P等等
分子骨架
MS测定有机离子的荷质比
分子式
4
SKLF
电磁波频谱的其他领域
相当高的能量，取代基存在的条件下非常敏感
• 羰基化合物 n*跃迁，280-290nm, ( =15); *跃迁，180nm（ = 900 ）
20
SKLF
2.3 图谱描述
图2.6 苯甲酸在环己烷中的紫外21 光谱图
SKLF
苯的紫外光谱图
➢ 苯有三个吸收带，芳香族 化合物的特征吸收。
➢ E=1带47，,0λ00max 185nm， ➢ E=27带,4，00λmax 204nm ， ➢ B带，255nm， =230。
C
H12
7
35Cl
C2H11
3
H12
C
-7
79Br
C6H7
-3
O
CH4
1
79Br
C5H19
4
O2
C2H8
2
F
CH7
2
O3
C3H12
3
Si
C2H4
1
N
CH2
1/2
P
C2H7
2
N2
C2H4
1
I
C9H19
0
S
C2H8
2
I
C10H7
7
10
SKLF
例1.1 M=94
• C7H10, U=3 • C6H6O U=4 • C5H2O2 U=5 • CH3Br U=0 • C5H2S U=5 • C6H8N U=3.5 （舍） • 注意：U为整数，U≥0
＞270nm，p-π 共轭体系，如 C=O，NO2 等含 n 电子
R
＜100
的不饱和基团的吸收
19
SKLF
• 链烷烃. *跃迁 能量高；短波长，max<170
nm
• 醇类，醚类，胺类和含硫化合物：n*跃迁，醇
类和胺类，175-200nm;有机硫醇和硫化物，200220nm
• 烯烃和炔烃 不饱和分子，*跃迁，175-170nm,
24
SKLF
2.5 生色团与助色团
➢ 特征能级和吸收波长是原子团的特性而不是电子 本身
➢ 产生紫外可见吸收原子团称为生色团，例如C=C, C=O, N=N, N=O
➢ 能பைடு நூலகம்增强生色团吸收强度和波长的的取代基称为 助色团
➢ ε (L/mol·cm) 是吸光物质在特定波长和溶剂情况下的一 个特征常数，数值上等于1 mol·L-1吸光物质在1 cm光程中 的A。
➢ ε的数值大小表示样品分子在吸收峰的波长处可以发生能 量转移（电子跃迁）的可能性，代表吸收峰的强度。
➢ 紫外光谱中峰的强度遵守朗伯－比耳定律，一般观察到的 的范围从10～105，通常＞7000为强吸收带，＜100为弱吸 收带。
11
SKLF
二紫外-可见光谱
12
SKLF
2.1分子能级
图2.5分子振动转动跃迁阶层的电子跃迁能级
13
SKLF
2.2电子能级跃迁
E(excited)
E Eexcited Eground hv
E (ground)
图3 电子激发过程
v E 能量的选择性吸收
h
14
SKLF
可见和紫外光谱
电子能级的跃 迁
➢ 在气态或非极性溶剂中， 苯及其许多同系物的B谱 带有许多的精细结构，这 是由于振动跃迁在基态电 子上的跃迁上的叠加而引 起的。在极性溶剂中，这 些精细结构消失。
22
SKLF
2.4吸收原理
• Lambert-Beer 定律 ：当一束平行单色光通
过单一均匀的、非散射的吸光物质的理想溶
液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚
• 远紫外区，又称真空紫外区 10～190nm
• 近紫外区，又称石英紫外区 190～400nm
• 可见光区
400～800nm
15
SKLF
分子轨道
σ
原子A
σ*
分子AB
成键轨道
原子B
16
反键轨道
SKLF
电子激发过程示意图
A
B
A与B的原子轨道
A B σ*反键分子轨道 光
A+B σ成键分子轨道 A与B的分子轨道
➢分子轨道可分为σ、π及n轨道等数种。
➢形成单键的σ电子。 ➢形成双键的π电子。 ➢未成键的n电子。
17
SKLF
图4 电子能级和跃迁
→*＞n→*≥→* ＞n→
18
SKLF
吸收带的划分
表 2.1 吸收带的划分
跃迁类型 吸收带
特征
max
σ→σ* n→σ*
π→π*
远紫外区 远紫外区测定
端吸收 紫外区短波长端至远紫外区的强吸收