09 紫外吸收光谱分析.ppt

第九章紫外吸收光谱分析(Ultraviolet
Spectrophotometry, UV )
§9-1 紫外吸收光谱法的基本特点
一、分子吸收光谱
——由能级间的跃迁引起
能级:电子能级、振动能级、转动能级
跃迁:电子受激发,从低能级转移到高
能级的过程
:
分子内运动涉及三种跃迁能级,所需能量大小顺序
-可见吸收光谱的产生
由于分子吸收中每个电子能级上耦合有许多的振-转能级,所以处于紫外-可见光区的电子跃迁而产生的吸收光谱具有“带状吸收”的特点。
§9-2 有机化合物的紫外吸收光谱
一、分子中电子的跃迁类型
价电子: σ电子→饱和的σ键
π电子→不饱和的π键
n 电子→孤对电子
分子中分子轨道有成键轨道与反键轨道:
它们的能级高低为:σ<π<n <π*<σ*

由此可以看到:紫外-可见吸收光谱中包含有分子中存在的化学键信息。其吸收峰的位置与分子中特定的功能基团密切相关,是有机化合物、无机配位化合物、生物分子的有效定性、定量分析手段。
跃迁能量大小:
σ→σ* > n →σ* > π→π* > n→π*
电子跃迁类型:
● N→V transitions include →* transitions in
pounds andπ→π*
transitions in pounds.
● N→Q transitions: a kind of transitions arise
from the electron excitation from nonbonding
orbital to anti-bonding orbital.
● N→R transition:  electron is excited to a
higher level until it is ionized to molecular ion.
● Charge transfer transitions: charge (electron)
transfers between different parts of the
compound due to charge redistribution of the
compound excited by a radiation.
1. σ→σ* 跃迁:
饱和烃(甲烷,乙烷)
能量很高,λ<150nm(远紫外区)
2. n →σ* 跃迁:
含杂原子饱和基团(—OH,—NH2)
能量较大,λ150~250nm(真空紫外区)
3. π→π*跃迁:
不饱和基团(—C=C—,—C = O )
能量较小,λ~ 200nm
体系共轭,E更小,λ更大
4. n→π*跃迁:
含杂原子不饱和基团(—C ≡N ,C= O )
能量最小,λ 200~400nm(近紫外区)
二、生色团与助色团
生色团:能吸收紫外-可见光的基团叫生色团。
对有机化合物:主要为具有不饱和键和未成对
电子的基团。
例: C=C;C=O;C=N;—N=N—
注:当出现几个发色团共轭,则几个发色团所产生的
吸收带将消失,代之出现新的共轭吸收带,其波
长将比单个发色团的吸收波长长,强度也增强。
助色团:本身无紫外吸收,但可以使生色团吸收峰加强同时使吸收峰长移的基团。
对有机化合物:主要为连有杂原子的饱和基团
例:—OH,—OR,—NH—,—NR2—,—X
三、红移和蓝移
由于化合物结构变化(共轭、引入助色团取代基)或采用不同溶剂后
吸收峰位置向长波方向的移动,叫红移
吸收峰位置向短波方向移动,叫蓝移
四、增色效应和减色效应
增色效应:吸收强度增强的效应
减色效应:吸收强度减小的效应
五、强带和弱带:
εmax > 105 →强带
εmin < 103 →弱带