lecture紫外可見分子吸收光譜法

1、第三講：紫外可見分光光度法Ultraviolet-Visible Spectrophotometry內(nèi)容簡介（內(nèi)容簡介（outlineoutline）n 紫外可見分光光度法是利用某些物質(zhì)的分子吸收200800nm 光譜區(qū)的輻射來進(jìn)行分析測定的方法。n 發(fā)生電子能級(jí)躍遷需要吸收光的波長恰好落在紫外可見光區(qū)域。因此，紫外吸收光譜是由于分子中價(jià)電子的躍遷而產(chǎn)生的，也稱之為電子光譜。電子光譜。 原理原理分子電子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)hh一、分子電子光譜的產(chǎn)生一、分子電子光譜的產(chǎn)生 電子能級(jí)S0電子能級(jí)S1電子能級(jí)S2120eV 電子光譜0.05eV 轉(zhuǎn)動(dòng)光譜0.051eV 振動(dòng)光譜有機(jī)化合物電子能級(jí)躍遷有機(jī)化合物電

2、子能級(jí)躍遷分子軌道理論 由HOMO躍遷到LUMOn *1. *躍遷：躍遷： 飽和烴（甲烷，乙烷） E很高， 150 nm（遠(yuǎn)紫外區(qū)）2. n *躍遷：躍遷： 含雜原子（N、O、鹵素、S）飽和基團(tuán) E較大， 150250 nm（真空紫外區(qū)）3. *躍遷：躍遷： 不飽和基團(tuán)（CC，C O ） E較小， 200 nm 體系共軛，E更小，更大 其特征是摩爾吸光系數(shù)大，一般max 104，為強(qiáng)吸收帶4. n *躍遷：躍遷：含雜原子（O、N、S等）不飽和基團(tuán)（C N ，C O ）E最小， 200400 nm（近紫外區(qū)）；它是簡單的生色團(tuán)如羰基、硝基等中的孤對(duì)電子向反鍵軌道躍遷。其特點(diǎn)是譜帶強(qiáng)度弱，摩爾吸光

3、系數(shù)小，通常小于100，屬于禁阻躍遷。 有機(jī)化合物的紫外有機(jī)化合物的紫外- -可見吸收光譜可見吸收光譜無機(jī)化合物紫外無機(jī)化合物紫外- -可見吸收光譜可見吸收光譜 產(chǎn)生無機(jī)化合物紫外、可見吸收光譜的電子躍遷形式，一般分為兩大類：電荷遷移躍遷電荷遷移躍遷和配位場躍遷配位場躍遷。1 1、電荷遷移躍遷、電荷遷移躍遷在不少過渡金屬離子與含生色團(tuán)的試劑反應(yīng)所生成的配合物以及許多水合無機(jī)離子，均可產(chǎn)生電荷遷移躍遷。此外，一些具有d10電子結(jié)構(gòu)的過度元素形成的鹵化物及硫化物，如AgBr、HgS等，也是由于這類躍遷而產(chǎn)生顏色。 MLn+b-hM( n -1) +L( b -1)-電子給予體電子接受體h Fe S

4、CN 3+-2+ Fe SCN 2+2+2 2、配位場躍遷、配位場躍遷 配位場躍遷包括d - dd - d 躍遷和f - ff - f 躍遷。元素周期表中第四、五周期的過度金屬元素分別含有3d和4d軌道，鑭系和錒系元素分別含有4f和5f軌道。在配體的存在下，過渡元素五個(gè)能量相等的d軌道和鑭系元素七個(gè)能量相等的f軌道分別分裂成幾組能量不等的d軌道和f軌道。配位場躍遷吸收譜帶的摩爾吸光系數(shù)小，一般 max 104。1 1、生色團(tuán)（、生色團(tuán)（chromophore)chromophore) 指分子中能吸收紫外或可見光的基團(tuán)，它實(shí)際上是一些具有不飽和鍵和含有孤對(duì)電子的基團(tuán)。 。2 2、助色團(tuán)、助色團(tuán)(

5、auxochrome)(auxochrome) 帶有非鍵電子對(duì)的基團(tuán)，如-OH、 -OR、 -NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等，它們本身不能吸收大于200 nm的光，但是當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時(shí)，會(huì)使生色團(tuán)的吸收峰向長波方向移動(dòng)，與生色團(tuán)相連時(shí)，會(huì)使生色團(tuán)的吸收峰向長波方向移動(dòng)，并且增加其吸光度并且增加其吸光度。3 3、紅移與、紅移與藍(lán)移藍(lán)移（紫移紫移） 有機(jī)化合物經(jīng)取代反應(yīng)引入含有未共享電子對(duì)的基團(tuán)(-OH、 -OR、 -NH2、-SH 、-Cl、-Br、-SR、- NR2 )之后，吸收峰的波長將向長波方向移動(dòng)吸收峰的波長將向長波方向移動(dòng)，這種效應(yīng)稱為紅移紅移效應(yīng)(red or batho

6、chromic shift)。這種會(huì)使某化合物的最大吸收波長向長波方向移動(dòng)的基團(tuán)稱為向紅基團(tuán)。 在某些生色團(tuán)如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波長會(huì)向短波方向移動(dòng)吸收峰的波長會(huì)向短波方向移動(dòng)，這種效應(yīng)稱為藍(lán)移藍(lán)移( (紫移紫移) )效應(yīng)(blue or hypsochromic shift) 。這些會(huì)使某化合物的最大吸收波長向短波方向移動(dòng)的基團(tuán)(如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3)稱為向藍(lán)（紫）基團(tuán)。4 4、增色效應(yīng)和減色效應(yīng)、增色效應(yīng)和減色效應(yīng)5 5、強(qiáng)帶和弱帶、強(qiáng)帶和弱帶R帶：由含雜原子的生色團(tuán)的n*躍遷所產(chǎn)生的吸收帶。它的特點(diǎn)是強(qiáng)度較弱，一般100，吸收峰通常位于27

7、0nm以上。K帶：由共軛體系的*躍遷所產(chǎn)生的吸收帶。其特點(diǎn)是吸收強(qiáng)度大，一般104，吸收峰位置一般處于217 280 nm范圍內(nèi)。B帶：由芳香族化合物的*躍遷而產(chǎn)生的精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶。 B帶是芳香族化合物的特征吸收，但在極性溶劑中時(shí)精細(xì)結(jié)構(gòu)消失或變得不明顯。E帶：由芳香族化合物的*躍遷所產(chǎn)生的吸收帶，也是芳香族化合物的特征吸收，可分為E1和E2帶。苯在己烷中的紫外光譜E2三、有機(jī)化合物紫外三、有機(jī)化合物紫外- -可見吸收光譜可見吸收光譜 1 1、飽和烴及其取代衍生物、飽和烴及其取代衍生物 飽和烴類飽和烴類分子中只含有鍵，因此只能產(chǎn)生*躍遷， 即電子從成鍵軌道 躍遷到反鍵軌道 *。飽和烴的最大吸收

8、峰一般小于小于150 nm150 nm，已超出紫外、可見分光光度計(jì)的測量范圍。 飽和烴的取代衍生物飽和烴的取代衍生物如鹵代烴，其鹵素原子上存在n電子，可產(chǎn)生n* 的躍遷。 n* 的能量低于*。例如，CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 躍遷分別出現(xiàn)在173173、204204和和258 nm258 nm處。這些數(shù)據(jù)說明氯、溴和碘原子引入甲烷后，其相應(yīng)的吸收波長發(fā)生了紅移，顯示了助色團(tuán)的助色作用。 直接用烷烴和鹵代烴的紫外吸收光譜分析這些化合物的實(shí)用價(jià)值不大。但是它們是測定紫外和(或)可見吸收光譜的良好溶劑。 2 2、不飽和烴及共軛烯烴、不飽和烴及共軛烯烴 在不飽和烴類不飽和烴類分子中，除含有

9、鍵外，還含有鍵，它們可以產(chǎn)生*和*兩種躍遷。 *躍遷的能量小于 *躍遷。例如，在乙烯分子中， *躍遷最大吸收波長為180 nm180 nm。 在不飽和烴類分子中，當(dāng)有兩個(gè)以上的雙鍵共兩個(gè)以上的雙鍵共軛時(shí)軛時(shí)，隨著共軛系統(tǒng)的延長， *躍遷的吸收帶 將明顯向長波方向移動(dòng)，吸收強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)?；衔?溶劑 max / nm max 1,3-丁二二烯 己烷 217 21000 1,3,5-己三三烯 異辛烷 268 43000 1,3,5,7-辛四四烯 環(huán)己烷 304 1,3,5,7,9-癸五五烯 異辛烷 334 121000 1,3,5,7,9,11-十二烷基六六烯 異辛烷 364 138000 舉例

10、：舉例：3 3、羰基化合物、羰基化合物 羰基化合物羰基化合物含有C=O基團(tuán)。 C=O基團(tuán)主要可產(chǎn)生*、 n* 、n*三個(gè)吸收帶， n*吸收帶又稱R帶，落于近紫外或紫外光區(qū)。醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物，如酯、酰胺等，都含有羰基。由于醛酮這類物質(zhì)與羧酸及羧酸的衍生物在結(jié)構(gòu)上的差異，因此它們n*吸收帶的光區(qū)稍有不同。 羧酸及羧酸的衍生物雖然也有n*吸收帶，但是， 羧酸及羧酸的衍生物的羰基上的碳原子直接連結(jié)含有未共用電子對(duì)的助色團(tuán)，如-OH、-Cl、-OR等，由于這些助色團(tuán)上的n電子與羰基雙鍵的電子產(chǎn)生n共軛，導(dǎo)致*軌道的能級(jí)有所提高，但這種共軛作用并不能改變n軌道的能級(jí)，因此實(shí)現(xiàn)n* 躍遷所需的能量

11、變大，使n*吸收帶藍(lán)移至210nm左右。4 4、苯及其衍生物、苯及其衍生物 苯苯有三個(gè)吸收帶，它們都是由*躍遷引起的。E E1 1帶出現(xiàn)在180 nm（MAX = 60000）； E E2 2帶出現(xiàn)在204nm（ MAX = 8000 ）；B B帶出現(xiàn)在255 nm （MAX = 200）。在氣態(tài)或非極性溶劑中，苯及其許多同系物的B譜帶有許多的精細(xì)結(jié)構(gòu)，這是由于振動(dòng)躍遷在基態(tài)電子上的躍遷上的疊加而引起的。在極性溶劑中，這些精細(xì)結(jié)構(gòu)消失。當(dāng)苯環(huán)上有取代基時(shí)，苯的三個(gè)特征譜帶都會(huì)發(fā)生顯著的變化，其中影響較大的是E2帶和B譜帶。5 5、稠環(huán)芳烴及雜環(huán)化合物、稠環(huán)芳烴及雜環(huán)化合物 稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴，如

12、萘、蒽、芘等，均顯示苯的三個(gè)吸收帶，但是與苯本身相比較，這三個(gè)吸收帶均發(fā)生紅移，且強(qiáng)度增加。隨著苯環(huán)數(shù)目的增多，吸收波長紅移越多，吸收強(qiáng)度也相應(yīng)增加。 當(dāng)芳環(huán)上的-CH基團(tuán)被氮原子取代后，則相應(yīng)的氮雜環(huán)化合物（如吡啶、喹啉）的吸收光譜，與相應(yīng)的碳化合物極為相似，即吡啶與苯相似，喹啉與萘相似。此外，由于引入含有n電子的N原子的，這類雜環(huán)化合物還可能產(chǎn)生n*吸收帶。影響紫外影響紫外- -可見吸收光譜的因素可見吸收光譜的因素1. 共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)：共軛效應(yīng)使共軛體系形成大鍵，結(jié)果使各能級(jí)間的能量差減小，從而躍遷所需能量也就相應(yīng)減小，因此共軛效應(yīng)使吸收波長產(chǎn)生紅移。共軛不飽和鍵越多，紅移越明顯，同時(shí)吸

13、收強(qiáng)度也隨之加強(qiáng)。CCHOMOLUMO共軛體系躍遷發(fā)生在最高已占分子軌道 (HOMO) 和最低未占分子軌道（LUMO).更多的共軛(雙鍵)將縮小HOMO-LUMO的能極差262. 2. 超共軛效應(yīng)超共軛效應(yīng)當(dāng)烷基與共軛體系相連時(shí)，當(dāng)烷基與共軛體系相連時(shí)， 電子與共軛體系的電子與共軛體系的 電子電子云產(chǎn)生一定程度的重疊，擴(kuò)大了共軛范圍，使躍遷能量云產(chǎn)生一定程度的重疊，擴(kuò)大了共軛范圍，使躍遷能量降低，吸收紅移。降低，吸收紅移。CH2=CH-CH3 maxmax（nmnm） maxmax苯苯254254200200甲苯甲苯261261300300間二甲苯間二甲苯2632633003001 1，3 3

14、，5-5-三甲三甲苯苯266266305305六甲苯六甲苯272272300300273.3.立體效應(yīng)立體效應(yīng)HCCOOCH3CCOO空間位阻：空間位阻：影響共平面性，從而影響共軛效應(yīng)影響共平面性，從而影響共軛效應(yīng)。max=466max=300鄰位效應(yīng)鄰位效應(yīng)：苯環(huán)鄰位取代影響共軛。：苯環(huán)鄰位取代影響共軛?？绛h(huán)效應(yīng)跨環(huán)效應(yīng)：兩個(gè)基團(tuán)雖不共軛，但由于空間的排列，他們：兩個(gè)基團(tuán)雖不共軛，但由于空間的排列，他們的電子云仍能相互影響，使最大吸收波長和吸光系數(shù)改變的電子云仍能相互影響，使最大吸收波長和吸光系數(shù)改變OOmax=292= 292max=280 15028例：例： 苯環(huán)上鄰位取代基基越多，使得

15、共平面性越差，苯環(huán)上鄰位取代基基越多，使得共平面性越差， 共軛性越差，導(dǎo)致吸收藍(lán)移共軛性越差，導(dǎo)致吸收藍(lán)移溶劑對(duì)紫外可見光譜的影響較為復(fù)雜。改變?nèi)軇┑臉O性，會(huì)引起吸收帶形狀的變化。例如，當(dāng)溶劑的極性由非極性改變到極性時(shí)，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失，吸收帶變向平滑。4.4.溶劑對(duì)紫外可見吸收光譜的影溶劑對(duì)紫外可見吸收光譜的影響響 改變?nèi)軇┑臉O性，還會(huì)使吸收帶的最大吸收波長發(fā)生變化。下表為溶劑對(duì)亞異丙酮紫外吸收光譜的影響。 正己烷 CHCl3 CH3OH H2O * max/nm 230 238 237 243 n *max/nm 329 315 309 305 可以看出，當(dāng)溶劑的極性增大時(shí)，由n * 躍遷產(chǎn)生

16、的吸收帶發(fā)生藍(lán)移藍(lán)移，而由* 躍遷產(chǎn)生的吸收帶發(fā)生紅移紅移。因此，在測定紫外、可見吸收光譜時(shí)，應(yīng)注明在何種溶劑中測定。由于溶劑對(duì)電子光譜圖影響很大，選擇溶劑時(shí)注意下列幾點(diǎn)：1. 溶劑應(yīng)能很好地溶解被測試樣，溶劑對(duì)溶質(zhì)應(yīng)該是惰性的。即所成溶液應(yīng)具有良好的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性。 2. 在溶解度允許范圍內(nèi)，盡量選擇極性較小的溶劑。3. 溶劑在樣品的吸收光譜區(qū)應(yīng)無明顯吸收。4. pH值的影響：如果化合物在不同的pH值下存在的型體不同，則其吸收峰的位置會(huì)隨pH值的改變而改變。 溶劑的選擇溶劑的選擇32小結(jié)小結(jié) 共軛效應(yīng)、超共軛效應(yīng)，使吸收紅移；極性溶劑使共軛效應(yīng)、超共軛效應(yīng)，使吸收紅移；極性溶劑使 * *

17、躍遷能量降低，吸收紅移，躍遷能量降低，吸收紅移， 使使n n * *躍遷躍遷能量升高，吸收藍(lán)移，反之亦然；立體效應(yīng)影響鍵的能量升高，吸收藍(lán)移，反之亦然；立體效應(yīng)影響鍵的共平面性，從而影響共軛性；酸度對(duì)共軛體系的影響共平面性，從而影響共軛性；酸度對(duì)共軛體系的影響也很大。也很大。III. 朗伯朗伯-比爾定律比爾定律 當(dāng)一束單色光穿過透明介質(zhì)時(shí)，吸光度吸光度與與吸收介質(zhì)的厚度以及光路中吸光微粒的數(shù)目成正比。bcIITA0lglg吸光度吸光度透光度透光度 入射光強(qiáng)入射光強(qiáng)透射光強(qiáng)透射光強(qiáng)吸光系數(shù)吸光系數(shù)介質(zhì)厚度介質(zhì)厚度物質(zhì)濃度物質(zhì)濃度 先考察在吸收介質(zhì)中,吸收層厚度為dx的小體積元內(nèi)的吸收情況。光強(qiáng)為

18、Ix的光束通過吸收層后,減弱了dIx，-dIx/Ix 表示吸收率。根據(jù)量子理論,光束強(qiáng)度可以看作是單位時(shí)間內(nèi)流過光子的總數(shù)，于是-dIx/Ix可以看作是光束通過吸收介質(zhì)時(shí)每個(gè)光子被物質(zhì)分子吸收的平均幾率。從另一方面看,只有在近似分子尺寸的范圍內(nèi),物質(zhì)分子與光子相互碰撞時(shí)才有可能捕獲光子。bb 如果濃度以重量濃度表示，吸光物質(zhì)的分子量為M，則： 當(dāng)吸收介質(zhì)內(nèi)只有一種吸光物質(zhì)存在時(shí)，上式簡化為： bcA式中a是吸收系數(shù)，單位是l/(g.cm)；a=/M。abcA與分子吸收截面、與分子吸收截面、躍遷幾率相關(guān)躍遷幾率相關(guān)L/mol.cmL/mol.cm吸收定律的適用性吸收定律的適用性 吸收定律俗稱比爾

19、定律比爾定律，其成立條件是(1) 入射光為平行單色光且垂直照射. (2) 吸光物質(zhì)為均勻非散射體系. (3) 吸光質(zhì)點(diǎn)之間無相互作用. (4) 輻射與物質(zhì)之間的作用僅限于光吸收,無熒光和光化學(xué)現(xiàn)象發(fā)生.偏離比爾定律的因素：偏離比爾定律的因素：1 1、本身的局限稀溶液（0.01mol/l)2 2、化學(xué)因素解離、締合、生成絡(luò)合物或溶劑化3 3、儀器因素非單色光、雜散光(非吸收光)等等吸收點(diǎn)等吸收點(diǎn)IV. IV. 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)組成部件組成部件 紫外-可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)是由五個(gè)部分組成：即光源光源、單色器單色器、吸收池吸收池、檢檢測器測器和信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)。光源（光

20、源（Light SourceLight Source） 常用的光源有熱輻射光源和氣體放電光源。熱輻射光源：鎢燈、鹵鎢燈（鎢燈、鹵鎢燈（300-2500nm）。兩者均在可見區(qū)使用,鹵鎢燈的使用壽命及發(fā)光效率高于鎢燈。氣體放電光源：氫燈或氘燈氫燈或氘燈190-400nm,在紫外區(qū)使用。鹵鎢燈鹵鎢燈氘燈氘燈吸收池（吸收池（cuvettecuvette） 用于盛放試液。石英池用于紫外-可見區(qū)的測量，玻璃池只用于可見區(qū)。 檢測器檢測器 簡易分光光度計(jì)上使用光電池或光電管作為檢測器。目前最常見的檢測器是光電倍增管，有的用二極管陣列作為檢測器。 光譜圖光譜圖 工作原理工作原理 紫外-可見分光光度計(jì)，按其光學(xué)

21、系統(tǒng)可分為單波長與雙波長分光光度計(jì)、單光束與雙光束分光光度計(jì)。 1 1、單光束分光光度計(jì)、單光束分光光度計(jì) 經(jīng)單色器分光后的一束平行光，輪流通過參比溶液和樣品溶液，以進(jìn)行吸光度的測定。這種簡易型分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維修容易，適用于常規(guī)分析。2 2、雙光束分光光度計(jì)、雙光束分光光度計(jì) 經(jīng)單色器分光后經(jīng)反射鏡分解為強(qiáng)度相等的兩束光，一束通過參比池，一束通過樣品池。光度計(jì)能自動(dòng)比較兩束光的強(qiáng)度，此比值即為試樣的透射比，經(jīng)對(duì)數(shù)變換將它轉(zhuǎn)換成吸光度并作為波長的函數(shù)記錄下來。雙光束分光光度計(jì)一般都能自動(dòng)記錄吸收光譜曲線。由于兩束光同時(shí)分別通過參由于兩束光同時(shí)分別通過參比池和樣品池，還能自動(dòng)消除光

22、源強(qiáng)度變化所引起的誤差比池和樣品池，還能自動(dòng)消除光源強(qiáng)度變化所引起的誤差。3 3、雙波長分光光度計(jì)、雙波長分光光度計(jì) 由同一光源發(fā)出的光被分成兩束，分別經(jīng)過兩個(gè)單色器，得到兩束不同波長（1和2）的單色光；利用切光器使兩束光以一定的頻率交替照射同一吸收池，然后由顯示器顯示出兩個(gè)波長處的吸光度差值A(chǔ)（A=A1-A2）。對(duì)于多組分混合物、混濁試樣（如生物組織液）分析，以及存在背景干擾或共存組分吸收干擾的情況下，利用雙波長分光光度法，往往能提高方法的靈敏度和選擇性，獲得導(dǎo)數(shù)光譜。 4 4、多通道和光導(dǎo)纖維探頭式分光光度計(jì)、多通道和光導(dǎo)纖維探頭式分光光度計(jì) 紫外可見分光光度法在無機(jī)元素的定性分析應(yīng)用方面

23、是比較少的，無機(jī)元素的定性分析主要用原子發(fā)射光譜法或化學(xué)分析法。 在有機(jī)化合物的定性分析鑒定及結(jié)構(gòu)分析方面，由于紫外可見光譜較為簡單，光譜信息少，特征性不強(qiáng)，而且不少簡單官能團(tuán)在近紫外及可見光區(qū)沒有吸收或吸收很弱，因此，這種方法的應(yīng)用有較大的局限性。但是它適用于不飽和有機(jī)化合物，尤其是共軛體系的鑒定，以此推斷未知物的骨架結(jié)構(gòu)。此外，它可配合紅外光譜法、核磁共振波譜法和質(zhì)譜法等常用的結(jié)構(gòu)分析法進(jìn)行定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析，是不失為一種有用的輔助方法。一、定性分析一、定性分析二、定量分析二、定量分析 定性鑒別1.比較法比較吸收光譜曲線2.用經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算最大吸收波長后與實(shí)測值進(jìn)行比較所謂比較法，就是在相同

24、的測定條件（儀器、溶劑、pH等）下，1.比較未知純試樣與已知標(biāo)準(zhǔn)物的吸收光譜曲線，如果它們的吸收光譜曲線完全等同，則可以認(rèn)為待測樣品與已知化合物有相同的生色團(tuán)。 2.借助于前人匯編的以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)的各種有機(jī)化合物的紫外-可見光譜標(biāo)準(zhǔn)譜圖，或有關(guān)電子光譜數(shù)據(jù)表。利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖或光譜數(shù)據(jù)比較時(shí)，常用的標(biāo)準(zhǔn)譜圖有以下的四種： 1 Sadtler Standard Spectra(Ultraviolet),Heyden,London,1978. 薩特勒標(biāo)準(zhǔn)圖譜共收集了46000種化合物的紫外光譜。 2 R.A.Friedel and M.Orchin,“Ultraviolet and Visible

25、Absorption Spectra of Aromatic Compounds”,Wiley,New York, 1951. 本書收集了597種芳香化合物的紫外光譜。 3 Kenzo Hirayama：“Handbook of Ultraviolet and Visible Absorption Spectra of Organic Compounds.”,New York,Plenum,1967。 4 “Organic Electronic Spectral Data”，John Wiley and Sons，1946 （這是一套由許多作者共同編寫的大型手冊性叢書，所收集的文獻(xiàn)資料由194

26、6年開始，目前還在繼續(xù)編寫）。 最大吸收波長計(jì)算法最大吸收波長計(jì)算法當(dāng)采用其他物理和化學(xué)方法判斷某化合物有幾種可能結(jié)構(gòu)時(shí)，可用經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算最大吸收波長max，并與實(shí)測值進(jìn)行比較，然后確認(rèn)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，有伍德沃德（Woodward）規(guī)則和斯科特（Scott）規(guī)則。1Woodward-Fieser經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算共軛二烯、多烯烴及共軛烯酮類化合物*躍遷最大吸收波長的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。計(jì)算時(shí)，先從未知物的母體對(duì)照表得到一個(gè)最大吸收的基數(shù)，然后對(duì)連接在母體中電子體系(即共軛體系)上的各種取代基以及其他結(jié)構(gòu)因素按表所列的數(shù)值加以修正，得到該化合物的最大吸收波長。表表1 計(jì)算二烯烴或多烯烴的最大吸收波長位置計(jì)算二烯烴或

27、多烯烴的最大吸收波長位置 （注意：當(dāng)兩種情形的二烯烴體系同時(shí)存在時(shí)，選擇波長較長的為其母（注意：當(dāng)兩種情形的二烯烴體系同時(shí)存在時(shí)，選擇波長較長的為其母體系統(tǒng)，即選用基數(shù)為體系統(tǒng)，即選用基數(shù)為253nm）母體是異環(huán)的二烯烴或無環(huán)多烯烴類型 /nm基數(shù)217母體是同環(huán)的二烯烴或這種類型的多烯烴 基數(shù)253其他結(jié)構(gòu)因素的修正值增加一個(gè)共軛雙鍵 30環(huán)外雙鍵 5每個(gè)烷基取代基 5每個(gè)極性基 O乙?；?0OR 6SR 30Cl，Br 5 NR260溶劑校正值 0幾種不飽和羰基化合物的幾種不飽和羰基化合物的 計(jì)算計(jì)算其他結(jié)構(gòu)因素的修正值其他結(jié)構(gòu)因素的修正值醛 -6OAc、或更高 6當(dāng)X為HO或RO時(shí) -2

28、2OR 35每增加一個(gè)共軛雙鍵 30 30同環(huán)二烯化合物 39 17環(huán)外雙鍵 5（或更高） 31每個(gè)取代烷基 10SR 8512Cl 15（或更高）1812每個(gè)極性基 Br 25OH 3530 30NR2 95（或更高） 50幾種不飽和羰基化合物的幾種不飽和羰基化合物的 計(jì)算計(jì)算例例4 計(jì)算，并指出在 不飽和酮分子中的那個(gè)位置有取代基？解: 沒有取代基的：， 有取代基的：和 基值 215nm 取代基(112) 12nm (118) 18nm 環(huán)外雙鍵(15) 5nm 共軛系統(tǒng)的延長(130) 30nm 280nm 例例4 解: A B 基值 215nm 215nm 烷基取代 18nm 18nm

29、 182nm 18nm 同環(huán)共軛雙鍵 39nm 0 環(huán)外雙鍵 0 5nm 共軛系統(tǒng)的延長 30nm 30nm 338nm 286nm 同分異構(gòu)體(A)和(B)最大吸收波長計(jì)算法最大吸收波長計(jì)算法2Scott經(jīng)驗(yàn)規(guī)則是計(jì)算芳香族羰基化合物衍生物的最大吸收波長的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。計(jì)算方法與伍德沃德規(guī)則相同最大吸收波長計(jì)算法最大吸收波長計(jì)算法順反異構(gòu)體的判別 一般來說，順式異構(gòu)體的max比反式異構(gòu)體的小。 互變異構(gòu)體的測定 結(jié)構(gòu)分析構(gòu)象的判別 例如，-鹵代環(huán)己酮有兩種構(gòu)象：CX鍵可為直立鍵（I），也可為平伏鍵（II）。前者C=O上的電子與CX鍵的電子重疊較后者大，因此前者的max比后者大。據(jù)此可以區(qū)別直立鍵

30、和平伏鍵，從而確定待測物的構(gòu)象。 結(jié)構(gòu)分析 如果一化合物在紫外-可見區(qū)沒有吸收峰，而其中的雜質(zhì)有較強(qiáng)的吸收，就可方便地檢出該化合物中的痕量雜質(zhì)。 如果一化合物在紫外-可見區(qū)有較強(qiáng)的吸收帶，有時(shí)可用摩爾吸光系數(shù)來檢查其純度。 純度檢查1、單組分的定量方法a吸光系數(shù)法 b標(biāo)準(zhǔn)曲線法 c對(duì)照法：外標(biāo)一點(diǎn)法a吸光系數(shù)法（絕對(duì)法）吸光系數(shù)法（絕對(duì)法）iECAmLgCigW 求含樣過程：已知稀釋)/(/)(lEAmLgCi100/lALmolCi/或%100%樣CCii例：維生素B12 的水溶液在361nm處的百分吸光系數(shù)為207，用1cm比色池測得某維生素B12溶液的吸光度是0.414，求該溶液的濃度。

31、解：mLgmLglEAC/0 .20100/00200. 01207414. 0例：精密稱取B12樣品25.0mg，用水溶液配成100ml。精密吸取10.00ml，又置100ml容量瓶中，加水至刻度。取此溶液在1cm的吸收池中，于361nm處測定吸光度為0.507，求B12的百分含量。解：mLgmLgCi/1045. 2100/1045. 21207507. 053mLgC/1050. 2100101001050. 252樣%0 .98%1001050. 21045. 2%100%5512樣CCBi2標(biāo)準(zhǔn)曲線法標(biāo)準(zhǔn)曲線法CACKA樣樣同上條件固定條件查得測定樣品曲線分別測定配制標(biāo)準(zhǔn)系列過程：C

32、AACA標(biāo)樣標(biāo)樣標(biāo)樣標(biāo)樣AACCAACC 蘆丁含量測定蘆丁含量測定mLmgmLmLmLmg250 . 32550/200. 0樣品標(biāo)樣分別移取3對(duì)照法：外標(biāo)一點(diǎn)法對(duì)照法：外標(biāo)一點(diǎn)法注：當(dāng)樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)品溶液的稀注：當(dāng)樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)品溶液的稀釋倍數(shù)相同時(shí)釋倍數(shù)相同時(shí)標(biāo)樣與樣品濃度相近；截距為固定儀器和測定條件；前提：0標(biāo)樣和分別測定一定過程：AASiSiAACCsCiCCSiSiAAmm%100%mmiiAiAs例： 維生素B12的含量測定 精密吸取B12注射液2.50mL，加水稀釋至10.00mL；另配制對(duì)照液，精密稱定對(duì)照品25.00mg，加水稀釋至1000mL。在361nm處，用1cm吸收池，分別測定吸光度為0.508和0.518，求B12注射液注射液的濃度以及標(biāo)示量的百分含量（該B12注射液的標(biāo)示量為100g / mL）解：mLgCCii/1 .98518