紫外-可見光譜分析-----化合物結(jié)構(gòu)鑒定

1、化合物結(jié)構(gòu)鑒定紫外-可見光譜分析作業(yè) 1.說明納米 Ru、 Rh、 Ir 等十種納米材料的紫外可見光譜（附圖）2.說明馬尾紫、孔雀綠、多氯代酚、蘇丹、peo-ppo-peo、pvp等十種有機(jī)物或聚合物的紫外可見光譜（附圖）解答如下：1（1）、納米ZnS的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：紫外-可見吸收光譜可觀察能級結(jié)構(gòu)的變化，通過吸收峰位置變化可以考察能級的變化。由圖5可知，硫化鋅在200340 nm波長范圍內(nèi)對紫外光有較強(qiáng)的吸收。1（2）、NiFeAu納米材料的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：上圖比較了相關(guān)納米粒子的紫外可見吸收光譜圖是NiFeAu納米粒子分散在正己烷中的紫外可見吸收光

2、譜可以看出NiFeAu納米粒子在約557nm有一個較寬的吸收峰對比用同樣方法合成的NiFe圖在所測試的范圍內(nèi)無特征的吸收峰可以判斷多功能性NiFeAu納米粒子具有源于表面等離子共振吸收的光學(xué)性質(zhì)與用同樣方法合成的納米粒徑nm在可見光區(qū)526nm有強(qiáng)的吸收峰相比圖 NiFeAu納米粒子的吸收峰形明顯變寬并出現(xiàn)紅移該觀察說明除了粒徑大小變化的因素Fe和Ni的存在影響了Au的表面等離子共振吸收也間接證明了NiFeAu納米復(fù)合粒子的生成Au的特征吸收峰的峰形和強(qiáng)度不同原因在于納米粒子的組成發(fā)生了變化根據(jù)納米顆粒光學(xué)響應(yīng)模型Mie理論表面等離子共振吸收是由入射光頻率和金屬納米顆粒中的自由電子的集體發(fā)生共

3、振時產(chǎn)生的而表面等離子共振吸收的共振條件對納米顆粒周圍的環(huán)境十分敏感納米粒子的組成結(jié)構(gòu)尺寸形狀電解質(zhì)或者粒子間的相互作用力不同特征吸收峰的強(qiáng)度和形狀都會受到影響而不一樣.1（3）、TiO2納米材料的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：上圖是0.05% 金紅石納米Tio2水懸浮液的 UV-vis 吸收和透射光譜。由圖可見, 即使在很低的濃度下( 0.05% ) , 金紅石型納米Tio2在紫外光范圍內(nèi)都有很強(qiáng)的吸收性能, 其最高吸收峰達(dá)到2.0以上, 對應(yīng)的紫外光透過率接近0。由 Lambert - Beer定律可知, 吸光度( Abs) 值越大, 表明其對該波段光的吸收性能越好; 而透光率越低,

4、 表明對該波段光的屏蔽能力越強(qiáng)。1（4）、CdS的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征： 溫度為220度的CdS納米顆粒的紫外-可見吸收光譜，CdS納米棒在485nm處有明顯的吸收峰，相對于CdS塊體材料515nm的特征吸收峰有30nm的藍(lán)移。1（5）、納米鋁的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：納米Al粉微粒紫外-可見光吸收光譜如圖4所示,放置一年后的樣品(old-nanoAl)和最近制備的樣品(new-nanoAl)分別在253. 00 nm和252. 00 nm處出現(xiàn)較強(qiáng)的吸收峰,這是鋁納米顆粒表面等離子體共振吸收峰,它起源于激光電磁場誘導(dǎo)的電子相干共振,此吸收峰的位置、形狀與團(tuán)簇顆粒的大

5、小、形狀、分散狀態(tài)相關(guān),由于納米微粒具有量子尺寸效應(yīng),粒子尺寸相應(yīng)增大時,相鄰能級的能量差減少,相鄰束縛態(tài)能量差減少,對應(yīng)吸收峰中心波長增大,將會導(dǎo)致吸收峰的紅移。從圖4可知,這兩種納米鋁粉的吸收峰的位置差1 nm,這表明它們的顆粒度基本相同,但后者的吸收強(qiáng)度比前者大,這是由于新納米鋁粉的表面活性大,被氧化的程度小的緣故。1（6）、針形Ir納米粒子紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：從針形Ir納米粒子膠體的紫外吸收光譜圖可以看出,針形Ir納米粒子膠體在234-261nm區(qū)域有一個吸收波段,在283nm和316nm波長有連個小的吸收峰。在這些波段出現(xiàn)的吸收峰可能是因?yàn)镮r納米粒子的形成。在紫外光

6、照下,2,7-二氫基萘發(fā)生分解,產(chǎn)生還原物質(zhì),還原了氯鈷酸中的Ir絡(luò)合物。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,Ir納米粒子逐漸生長成納米針的形貌,二氫基萘發(fā)生分解,濃度降低,之后對紫外光譜的吸收發(fā)生了變化,同時,由于合成Ir納米針時所用的2,7-二氫基萘濃度較低,不易對紫外光譜產(chǎn)生明顯的吸收特征峰,且乙二醇和氧氧化鈉對紫外光譜的吸收沒有明顯的特征峰,因此,針形Ir納米粒子膠體對紫外吸收光譜的特征峰的出現(xiàn)可歸因于針形Ir納米粒子的合成,這與文獻(xiàn)所報道的有些類似。1（7）、樹枝狀 Ru 納米的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：如圖所示，是樹枝狀 Ru 納米制備過程各個不同反應(yīng)階段的紫外-可見吸收曲線。圖中各組實(shí)驗(yàn)條

7、件均保持一致，RuCl3+苯甲醇溶液的濃度為 0.03 mol/L，保護(hù)劑 PVP K360 苯甲醇溶液的濃度為 0.15mol/L，PVP 與 Ru3+的摩爾比保持在 5:1，以苯甲醇作為還原劑和溶劑，在 900 w的微波條件下加熱 0 s，30 s，60 s，120 s，180 s，240 s，300 s，360 s 時間下分別取樣測試。如圖顯示，在未開始反應(yīng)的溶液吸收曲線中，由于體系中的 Ru3+的等離子體共振在 345 nm 處形成了明顯的吸收峰。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，在 30 s-120s 之間，吸收峰的強(qiáng)度不斷下降直至完全消失，同時伴隨著在全譜段的峰位置向高頻移動。說明在此反應(yīng)時間段內(nèi)，

8、Ru3+被不斷的消耗，數(shù)量逐漸下降直至被完全還原，同時 Ru 金屬原子開始出現(xiàn)。在180 s360 s之間，在高頻位置的吸收峰逐漸變寬，形成了金屬膠體的等離子散射，這個過程說明體系中的 Ru3+已經(jīng)完全被還原成原子，并且Ru 納米粒子的粒徑在逐漸增大。通過 UV-Vis 監(jiān)測整個樹枝狀 Ru納米制備過程，可以清楚的觀察到經(jīng)過微波反應(yīng) 360 s 后 Ru3+被完全還原成 Ru 原子。1（8）、納米銅的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：純Cu納米顆粒會在電磁波譜的可見光區(qū)(580 nm 左右)產(chǎn)生一個特征吸收峰,因而制備Cu納米顆粒，溶膠的紫外可見吸收光譜往往是重要的一個表征手段。1（9）、納

9、米銀的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：純Ag納米顆粒會在電磁波譜的可見光區(qū)(437 nm 左右)產(chǎn)生一個特征吸收峰,因而制備Ag納米顆粒，溶膠的紫外可見吸收光譜往往是重要的一個表征手段。1（10）、納米金的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：由于純Au納米顆粒會在電磁波譜的可見光區(qū)(520 nm 左右)產(chǎn)生一個特征吸收峰，因而制備Au 納米顆粒以及含有Au 的復(fù)合微粒，溶膠的紫外可見吸收光譜往往是重要的一個表征手段。2（1）、冬棗果皮紅色素的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：由圖可以看出,在冬棗紅色素提取液光譜圖上共有7個吸收峰。隨著波長的增加,吸光值呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢?；ㄉ疹惢衔镌?/p>

10、紫外區(qū)270280 nm和465550 nm之間有明顯的吸收峰,類黃酮類色素在250350 nm之間有明顯的吸收峰。通過特征性反應(yīng)檢驗(yàn),可以初步判定冬棗色素是花色苷類和類黃酮類化合物。2（2）、番茄紅素的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：番茄紅素在不同極性的溶劑中的紫外光譜的吸收峰的位置、強(qiáng)度、形狀常常發(fā)生變化是溶質(zhì)-溶劑分子之間相互作用的結(jié)果。番茄紅素主吸收帶的產(chǎn)生是由其共軛電子從基態(tài)躍遷到第二激發(fā)態(tài)引起,番茄紅素分子所處的介質(zhì)環(huán)境對吸收帶波長以及吸收強(qiáng)度有較大影響,由圖和表分析得到:番茄紅素在具有較低折光率的溶劑-非極性溶劑(正己烷、石油醚)和極性中等的溶劑(丙酮、乙酸乙酯)中特征吸收帶

11、波長非常接近,但在較高折光率的溶劑苯、二硫化碳中特征吸收帶波長明顯紅移,可能是高折光率的溶劑對番茄紅素激發(fā)態(tài)的穩(wěn)定作用比基態(tài)強(qiáng)的結(jié)果。用苯和二硫化碳作為溶劑時,與丙酮相比,番茄紅素的溶解速度快,顏色變深,番茄紅素的3個吸收峰發(fā)生明顯紅移,同時還發(fā)現(xiàn)在二硫化碳中,番茄紅素吸收光譜的譜帶變寬,475nm處的峰值變得模糊。當(dāng)番茄紅素溶于極性溶劑時產(chǎn)生溶劑化,由于激發(fā)態(tài)和基態(tài)的電荷分布不同而使這兩種狀態(tài)的溶劑化程度不同,溶劑的極性愈大,有機(jī)分子的成鍵軌道向反鍵*軌道的躍遷波長愈長,說明激發(fā)態(tài)的極性比基態(tài)大,能級降低的比基態(tài)多,從而發(fā)生紅移效應(yīng)。溶劑化還限制了分子的自由轉(zhuǎn)動,因而轉(zhuǎn)動光譜表現(xiàn)不出來,如果

12、溶劑的極性很大,分子的振動也受到了限制因而振動引起的精細(xì)結(jié)構(gòu)消失。番茄紅素溶解在苯和二硫化碳兩種溶劑極性不一樣的溶劑,產(chǎn)生紅移的大小也不一樣。由于二硫化碳的極性比苯大,番茄紅素的二硫化碳溶液吸收峰的位置紅移最為顯著。2（3）、脫水香菇子實(shí)體中核苷酸含量的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：單核苷酸分子為芳雜環(huán)化合物,結(jié)構(gòu)中具有堿基,其中的嘌呤環(huán)和嘧啶環(huán)有碳碳、碳氮雙鍵共軛體系,分子中的堿基嘧啶在紫外可見光譜中B吸收帶的max=244 nm。在pH為7.0時, 5-IMP的max=248nm,由于空間位阻效應(yīng)引起吸收強(qiáng)度的改變,使吸收波長略向紫移,實(shí)際觀測值為260 nm。由于每摩爾該物質(zhì)在一定

13、pH值下的紫外吸收值為常數(shù),可以對嘌呤或嘧啶衍生物進(jìn)行定量測定。2（4）、卟啉及其衍生物的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：卟啉的衍生物具有特征的紫外-可見吸收光譜,卟吩環(huán)特殊的11個共軛雙鍵的高度共軛體系決定了其電子軌道的能級高低。卟吩環(huán)*能級差大約位于400700nm對應(yīng)的可見光范圍,從而形成其特殊的紫外-可見吸收光譜,主要包括Soret帶和Q帶。其中,Soret帶為單峰吸收一般在420nm左右,Q帶一般在500700nm之間,包括4個吸收峰。通常Soret帶吸收峰的吸光系數(shù)約是Q帶的1020倍。其中Soret帶歸屬于卟吩環(huán)軌道*(a2ue*R),Q帶的4個弱的吸收峰歸屬于卟吩環(huán)的*(a

14、1ue*R),其特征的紫外-可見吸收光譜如圖。2（5）、紅色核桃仁種皮提取物紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：利用紫外-可見光譜對紅色核桃仁種皮提取物進(jìn)行了初步的分析(圖1),其最大吸收波長在可見光區(qū)為560和591 nm,大于現(xiàn)有報道的花色苷的最大吸收區(qū)500550 nm范圍,這可能是由于提取液中花色苷與酚類物質(zhì)形成復(fù)合物,使花色苷穩(wěn)定性提高,在可見光區(qū)出現(xiàn)明顯紅移,提取物經(jīng)過醋酸鉛沉淀后,利用展開劑正丁醇冰醋酸水=802020在硅膠G板上進(jìn)行層析,獲得Rf值為0.55的斑點(diǎn),轉(zhuǎn)移,用0.5%的鹽酸乙醇溶液溶解后再進(jìn)行紫外-可見光譜分析,在紫外區(qū)有2個吸收峰,波長分別為340和370 nm

15、,在可見光區(qū)有2個吸收峰,其波長分別為552和585 nm(圖2)。在300360 nm附近有吸收峰說明色素中有?；鶊F(tuán)存在;其鹽酸乙醇溶液加入AlCl3后,發(fā)生紅移(向長波長方向移動),說明B環(huán)存在游離羥基。2（6）、蘇丹紅I在乙醇溶液中的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：不同濃度SD在乙醇溶液中的紫外-可見光譜見圖1。由圖1可見,在乙醇溶液中,SD在紫外區(qū)出現(xiàn)了200、228nm和308nm 3個吸收峰,紫外區(qū)特征吸收峰max為228nm,可見區(qū)出現(xiàn)了423nm和477nm兩個吸收峰,可見區(qū)特征吸收峰max為477nm,且紫外-可見特征吸收峰的強(qiáng)度隨SD濃度的增加而不斷增強(qiáng)。SD分子結(jié)構(gòu)

16、中由于偶氮鍵結(jié)構(gòu)和鄰位羥基萘酚偶氮結(jié)構(gòu)的存在,使其分子易發(fā)生順反異構(gòu)(見圖2)和偶氮-醌腙互變異構(gòu)(見圖3)。SD分子順反異構(gòu)和偶氮-醌腙互變異構(gòu)現(xiàn)象的發(fā)生,使其分子所處的共軛平面性發(fā)生改變,因而產(chǎn)生了特征性紫外-可見光譜吸收峰。在SD結(jié)構(gòu)中,通過偶氮鍵而形成共軛體系的吸收峰在可見區(qū),酚羥基、苯環(huán)、萘環(huán)結(jié)構(gòu)的吸收峰在紫外區(qū)。SD屬萘系鄰羥基偶氮染料,在偶氮-醌腙異構(gòu)體中,由于分子內(nèi)氫鍵較強(qiáng),其主要以醌腙異構(gòu)體存在。因此,在乙醇溶液中,SD醌腙異構(gòu)體的酚羥基產(chǎn)生n*躍遷而形成200nm吸收峰,苯環(huán)結(jié)構(gòu)和萘環(huán)結(jié)構(gòu)分別在228nm和308nm處產(chǎn)生了紫外吸收峰。偶氮共軛體系在423nm和477nm處

17、產(chǎn)生了可見吸收峰。2（7）、多環(huán)酚（地蒽酚）的紫外-可見光譜分析：紫外吸收光譜表征： 圖Figure 4 4是一系列不同濃度的地蒽酚(Dithranol)乙醇溶液的紫外可見吸收光譜。從圖中可已看出地蒽酚有三個特征吸收峰分別位于257nm，286nm和362nm。蒽主要有兩個吸收帶分別在El帶252nm，該躍遷的極化為豎向；E2帶374nm，這個吸收帶中又有一些振動亞帶，極化方向?yàn)闄M向。由此看山地嗯酚對蒽的取代對橫向極化影響不大，對豎向極化有很大的影響，使其產(chǎn)生了輕微的藍(lán)移并使一些亞振動帶被掩蓋成為個大的寬帶。2（8）、萊克多巴胺的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：圖Figure 5.2 是一

18、系列不同濃度的萊克多巴胺水溶液的紫外-可見吸收光譜，從圖中可以看出萊克多巴胺有兩個特征吸收峰分別在223nm, 274nm。隨著萊克多巴胺濃度的降低，各個特征峰的吸收強(qiáng)度降低，由圖中可以看出當(dāng)降低到10-7 M時特征吸收峰消失。2（9）、結(jié)晶紫的紫外-可見光譜分析紫外吸收光譜表征：實(shí)驗(yàn)過程中，對不同時間段的溶液進(jìn)行紫外可見光譜掃描，結(jié)果如圖 2 11所示。由圖可知在反應(yīng)初期，590 nm處最大吸收峰逐漸降低，且最大吸收有藍(lán)移現(xiàn)象，可能是由于臭氧分子或自由基攻擊結(jié)晶紫分子中心碳原子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，破壞了部分結(jié)晶紫分子的大共軛體系，使590 nm處的吸收變?nèi)酰磺铱赡苡胁糠址肿影l(fā)生N-脫甲基化反應(yīng)，使溶液的最大吸收波長變短，發(fā)生藍(lán)移。