(四)紫外光谱 (Ultra Voilet Spectroscopy) (1)紫外光谱图 (2)基本原理 (3)UV图谱的解析
(四 ) 紫外光谱 (Ultra Voilet Spectroscopy) (1) 紫外光谱图 (2) 基本原理 (3) UV图谱的解析
(四)紫外光谱 Ultra Voilet Spectroscopy, 紫外光谱的产生是由于有机分子在入射光的 作用下,发生了价电子的跃迁,使分子中的价 电子由基态E跃迁到激发态E:。 分子的结构不同,跃迁电子的能级差不同,从 而分子UV吸收的λmax不同;另外,发生各种 电子跃迁的机率也不同,反映在紫外吸收上为 Emax不同 因而可根据λmax和εmax了解一些分子结构的信 自
(四 ) 紫外光谱 (Ultra Voilet Spectroscopy) • 紫外光谱的产生是由于有机分子在入射光的 作用下，发生了价电子的跃迁，使分子中的价 电子由基态E0跃迁到激发态E！。 • 分子的结构不同，跃迁电子的能级差不同，从 而分子UV吸收的λmax不同；另外，发生各种 电子跃迁的机率也不同，反映在紫外吸收上为 εmax不同。 • 因而可根据λmax和εmax了解一些分子结构的信 息
真空 紫外区十普通紫外区 可见光区 100nm 200nm 400nm 800nm 真空紫外区—波长范围在200nm以下的区域。 真空紫外区对普通有机物的结构分析的用处不大。 普通紫外区—波长范围在200nm-400nm之间的区域。 普通紫外区对有机物结构分析的用处最大。共轭体系以及芳香 族化合物在此区域内有吸收,是紫外光谱讨论的主要对象 可见光区——波长范围在400nm-400nm之间的区域 可见光区与普通紫外区基本上没有太大的差别,只是光源不同,普 通紫外区用氢灯,可见光区用钨丝灯
普通紫外区 真空 紫外区 可见光区 100nm 200nm 400nm 800nm 真空紫外区——波长范围在200nm以下的区域。 真空紫外区对普通有机物的结构分析的用处不大。 普通紫外区——波长范围在200nm－400nm之间的区域。 普通紫外区对有机物结构分析的用处最大。共轭体系以及芳香 族化合物在此区域内有吸收，是紫外光谱讨论的主要对象。 可见光区——波长范围在400nm－400nm之间的区域。 可见光区与普通紫外区基本上没有太大的差别，只是光源不同，普 通紫外区用氢灯，可见光区用钨丝灯
(1)紫外光谱图 ogE Amax Amax 横坐标—一波长λ,以nm表示。 纵坐标—吸收强度,以A(吸光度)或ε(mo吸光系数)表示。 A=los 8 C g—mol吸光系数c—mol浓度 1一液池厚度/cm
(1) 紫外光谱图 l/nm loge loge1 loge2 lmax1 lmax2 横坐标——波长λ，以nm表示。 纵坐标——吸收强度，以A（吸光度）或ε（mol吸光系数）表示。 e mol吸光系数 c mol浓度 l 液池厚度/cm A＝log I I0 = e c l
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max为准 有机化合物UV吸收的λmax和max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
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
(2)UV基本原理 (甲)UV光谱的产生 (乙)UV术语 (丙)UV吸收带及其特征 (i)R带[来自德文 Radikalartig(基团] (i)K带[来自德文 Konjugierte(共轭 (i)B带[来自德文 Benzenoid(苯系和E带[来 自德文 Ethylenic(乙烯型
(2) UV基本原理 (甲) UV光谱的产生 (乙) UV术语 (丙) UV吸收带及其特征 (i) R带[来自德文Radikalartig(基团)] (ii) K带[来自德文Konjugierte(共轭)] (iii) B带[来自德文Benzienoid(苯系)]和E带[来 自德文Ethylenic(乙烯型)]
(2)UV基本原理 (甲)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 兀-o“n-o 兀-兀*n,兀
(2) UV基本原理 (甲) 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： n s p p * * s E l n-p* p-p* s-s* s-p* n-s* p-s *
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。 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一π跃迁或nπ*跃迁所产生的,且n-π*跃迁一般 都是弱吸收(ε<100)
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。 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)
(乙)UV术语 (a)发色团 引起电子跃迁的不饱和基团。一般为带有π电子的基团例 如 G、0、>0N、NN、0、等 由于不同的有机分子所含有的发色团不同,组成它们的 分子轨道不同,能级不同,发生价电子跃迁的能量不同, 故λmax是UV用于结构分析的主要依据
(乙) UV术语 (a) 发色团 引起电子跃迁的不饱和基团。一般为带有π电子的基团例 如 : C=C C=O C=N- -N=N- -N O O 、 、 、 、 、 等 由于不同的有机分子所含有的发色团不同，组成它们的 分子轨道不同，能级不同，发生价电子跃迁的能量不同， 故λmax是UV用于结构分析的主要依据
(b)助色团 本身并无近紫外吸收,但与发色团相连时,常常要影响 入max和:max的基团。例如: B带:1mx25m(230) CB带:λmax264nm(s190) ④oHB带:Mmx270m(81450)<NH2B带:Am×280m(E1430 特点:助色团一般是带有p电子的基团。例如: 0H、—NH2、一0R、-NR2、SR、-X等
(b) 助色团 本身并无近紫外吸收，但与发色团相连时，常常要影响 λmax和εmax的基团。例如： OH B带：lmax 255nm( e 230) B带：lmax 270nm( e 1450) Cl B带：lmax 264nm( e 190) NH2 B带：lmax 280nm( e 1430) 特点：助色团一般是带有p电子的基团。例如： -OH 、-NH2 、 -OR 、-NR2 、-SR 、-X 等