紫外可见吸收光谱分析法1

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第三章 紫外可见吸收 光谱分析法ultraviolet spectrophotometry, UV 第三节 紫外吸收 光谱的应用 applications of UV

定性、 一、 定性、定量分析 qualitative and quantitative analysis 二、 有机物结构确定 structure determination of organic compounds

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一、定性、定量分析 定性、qualitative and quantitative analysis

1. 定性分析λmax ,εmax:化合物特性参数，可作为定性依据； 有机化合物紫外吸收光谱： 有机化合物紫外吸收光谱：反映结构中生色团和 助色团的特性，不完全反映整个分子特性； 助色团的特性，不完全反映整个分子特性； 结构确定的辅助工具；

εmax , λmax都相同，可能是一个化合物；标准谱图库：46000种化合物紫外光谱的标准谱图 The sadtler standard spectra ,Ultraviolet15:49:29

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2. 定量分析依据：朗伯 比耳定律 依据：朗伯-比耳定律 吸光度： A= ε b c 透光度：-lgT = ε b c 灵敏度高：

εmax:104~105 L mol-1 cm -1;

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二、有机化合物结构辅助解析 structure determination of organic compounds1. 可获得的结构信息 了解共轭程度、空间效应等；可对饱和与不饱和化合物、 异构体及构象进行判别。 紫外—可见吸收光谱中有机物发色体系信息分析的一般 规律是： ⑴若在200~750nm波长范围内无吸收峰，则可能是直链烷 烃、环烷烃、饱和脂肪族化合物或仅含一个双键的烯烃等。 ⑵若在270~350nm波长范围内有低强度吸收峰(ε=10~ 100Lmol-1cm-1),(n→π* 跃迁),则可能含有一个简单 非共轭且含有n电子的生色团，如羰基。15:49:29

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⑶若在250~300nm波长范围内有中等强度的吸收峰 则可能含苯环，假设有精细结构的话，可能是苯环的 特征吸收。 ⑷若在210~250nm波长范围内有强吸收峰，则可能 含有2个共轭双键；若在260~350nm波长范围内有强吸 收峰，则说明该有机物含有3个或3个以上共轭双键。 ⑸若该有机物的吸收峰延伸至可见光区，则该有机 物可能是长链共轭或稠环化合物。

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2.光谱解析注意事项 (1) 确认λmax,并算出㏒ε,初步估计属于 何种吸收带； (2) 观察主要吸收带的范围，判断属于何 种共轭体系；

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3. 分子不饱和度的计算定义： 定义： 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素 的“对”数。 如：乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子，不饱和度为1。 计算： 若分子中仅含一，二，三，四价元素(H,O,N, 计算： C),则可按下式进行不饱和度的计算：

= (2 + 2n4 + n3 – n1 )/ 2n4 , n3 , n1 分别为分子中四价，三价，一价元素数目。 作用： 作用： 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键， 三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性。 例： C9H8O215:49

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= (2 +2×9 – 8 )/ 2 = 6

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4. 解析示例有一化合物C10H16由红外光谱证明有双键、六元环和异丙基 存在，其紫外光谱λ max=231 nm(ε 9000),此化合物加氢只 能吸收一分子H2,,确定其结构。 解：①计算不饱和度 = 3;两个双键；共轭？加一分子氢 ②λmax=231 nm, ③可能的结构 ④计算λ maxA B C D

273 λ max =异环二烯+2 × 环残基+环外双键 =217+2×5+5=232(231)15:49:29

λ max:232

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立体结构和互变结构的确定H C C H

顺式：λmax=280nm;

εmax=10500

反式：λmax=295.5 nm;εmax=29000H C C H

共平面产生最大共轭效应， εmax大

O H 3C C OH H 3C C H C15:49:29

O H2 C C O C OEt OEt

互变异构： 互变异构 酮式：λmax=204 nm;无共轭 烯醇式：λmax=243 nm

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三 .纯度检查如果一化合物在紫外区没有吸收峰， 而其中的杂质有较强吸收，就可方便地 检出该化合物中的痕量杂质。 例如：要检定甲醇或乙醇中的杂质苯， 可利用苯在254nm处的B吸收带，而甲醇 或乙醇在此波长处几乎没有吸收。

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本章小结紫外可见吸收光谱的产生：价电子跃迁 一. 紫外可见吸收光谱的产生 1.有机物吸收光谱与电子跃迁： 跃迁类型； 常用术语； 各种有机物的吸收光谱； 伍德沃德—菲泽 规则； 立体结构和互变结构对光谱的影响； 溶剂对光谱的影响15:49:29

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2.金属配合物的紫外吸收光谱 配位场跃迁:d-d,f-f 电荷迁移跃迁 二. 紫外-可见分光光度计 紫外 可见分光光度计 五大组成部分 分光光度计的类型：优缺点 三. 紫外吸收光谱的应用 定性、定量的依据 有机物结构辅助解析15:49:29

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小测验 1.下列化合物中，有n→π* , σ→σ* , π→π* 跃迁 的化合物是() A.一氯甲烷 B.丙酮 C.丁二烯 D.二甲苯 2. 指出下列化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的辐 射() A.CH3(CH2)5CH3 B.(CH3)2C=CHCH2CH =C(CH3)2C. CH2 =CHCH =CHCH3 D.CH2 =CHCH =CHCH =CHCH3

3. 在异丙叉丙酮CH3COCH =C(CH3)2中， n→π* 跃迁谱 带，在下述哪一种溶剂中测定时，其最大吸收的波长最长 A.水 B. 甲醇 C.正己烷 D.氯仿

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4. 在紫外可见光区有吸收的化合物是() A.CH3-CH2-CH3 B.CH3-CH2-OHC. CH2 =CH-CH2-CH =CH2 D. CH3-CH =CH-CH =CH-CH3

5.下列含有杂原子的饱和有机化合物均有 n→σ* 电子跃迁。试指出哪种化合物出现 此吸收带的波长较长() A. 甲醇 B …… 此处隐藏：1103字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……