化工产品检验(董艳杰 陈亚东)课件1-紫外分光光度法测定维生素c含量

项目六维Ｃ银翘片中维生素Ｃ和对乙酰氨基酚的检验

2引入3维Ｃ银翘片【成份】金银花、连翘、荆芥、淡豆豉、牛蒡子、桔梗、薄荷油、芦根、淡竹叶、甘草、维生素Ｃ、马来酸氯苯那敏、对乙酰氨基酚。辅料为硬脂酸镁、淀粉、滑石粉、蔗糖、明胶、柠檬黄。【性状】本品为糖衣片，除去糖衣后显灰褐色，略带有少许白色斑点，或显灰褐色与白色或淡黄色层；气微，味微苦。【功能主治】辛凉解表，清热解毒。用于流行性感冒引起的发热头痛、咳嗽、口干、咽喉疼痛。4思考如何测定维Ｃ银翘片中维Ｃ含量呢？一般我们采用紫外可见分光光度法。那么，我们来介绍一下紫外可见分光光度计。51．能力目标：（1）掌握紫外-可见分光光度计法对维生素C含量进行测定；（2）能对仪器进行熟练操作及使用（3）能对仪器进行保养和简单的维护；（4）能分析所测的数据并给出结果。教学目标6知识目标1、紫外-可见分光光度法基本原理以及基本构造；2、紫外-可见分光光度法的实验条件；3、对紫外-可见分光光度的定量分析；4、常见有机化合物的紫外吸收光谱特征；5、测定出维生素C的含量。任务一维生素C含量的测定（一）一、分子吸收光谱与电子跃迁1．紫外—可见吸收光谱

有机化合物的紫外—可见吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（三种）：σ电子、π电子、n电子。

分子轨道理论：一个成键轨道必定有一个相应的反键轨道。通常外层电子均处于分子轨道的基态，即成键轨道或非键轨道上。

外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序为：n→π＊

<π→π＊

<n→σ＊

<σ→σ＊

⑴σ→σ＊跃迁

所需能量最大，σ电子只有吸收远紫外光的能量才能发生跃迁。饱和烷烃的分子吸收光谱出现在远紫外区(吸收波长λ<200nm，只能被真空紫外分光光度计检测到)。如甲烷的λ为125nm,乙烷λmax为135nm。⑵n→σ＊跃迁

所需能量较大。吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外区，近紫外区仍不易观察到。含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子)均呈现n→σ*跃迁。如一氯甲烷、甲醇、三甲基胺n→σ*跃迁的λ分别为173nm、183nm和227nm。⑶π→π＊跃迁

所需能量较小，吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区，摩尔吸光系数εmax一般在104L·mol－1·cm－1以上，属于强吸收。不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均可发生该类跃迁。如：乙烯π→π*跃迁的λ为162nm，

εmax为:1×104L·mol-1·cm－1。⑷n→π＊跃迁需能量最低，吸收波长λ>200nm。摩尔吸光系数一般为10～100L·mol-1·cm-1，吸收谱带强度较弱。分子中孤对电子和π键同时存在时发生n→π＊跃迁。丙酮n→π＊跃迁的λ为275nmKmax为22L·mol-1·cm-1（溶剂环己烷)。CH3Cl分子中有几种类型的价电子？在紫外光辐照下可发生何种类型的电子跃迁？答：CH3Cl分子中有n电子和σ价电子。在紫外光辐照下可发生σ→σ*和n→σ*跃迁。2.几个基本术语

生色团：

最有用的紫外—可见光谱是由π→π＊和n→π＊跃迁产生的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含有π键的不饱和基团称为生色团。简单的生色团由双键或叁键体系组成，如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基—N＝N—、乙炔基、腈基—C三N等。

助色团：

有一些含有n电子的基团(如—OH、—OR、—NH２、—NHR、—X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收λ>200nm的光)，但当它们与生色团相连时，就会发生n—π共轭作用，增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加)，这样的基团称为助色团。

红移与蓝移增色和减色

有机化合物的吸收谱带常常因引入取代基或改变溶剂使最大吸收波长λmax和吸收强度发生变化:

λmax向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移(或紫移)。吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减小的现象分别称为增色效应或减色效应.溶剂的极性对最大吸收波长的影响吸收带正己烷CH3OHH2O波长位移→*λmax/nm230237243红移n→*λmax/nm329309305紫移一般来说,随着溶剂极性增大,

→*跃迁吸收峰红移,n→*跃迁吸收峰紫移。表溶剂对亚异丙酮吸收带的影响溶剂极性的不同也会引起某些化合物吸收光谱的红移和蓝移，这种作用称为溶剂效应。吸收带：吸收带是指吸收峰在光谱中的波带位置，根据电子及分子轨道理论，紫外-可见光区的吸收带有四种类型：R吸收带－由化合物中的n→π＊跃迁产生的吸收带。其强度小，ε<100L·mol-1·cm-1

；λmax位于较长波长处，>270nm。K吸收带－由共轭体系中π→π＊跃迁产生的吸收带。其强度大，ε>104L·mol-1·cm-1

；λmax比R带的短，一般>200nm。吸收带B吸收带－由芳香族化合物的π→π＊跃迁而产生的精细结构吸收带。在230-270nm呈现一宽吸收带,且有精细结构；λmax255nm有ε约为200的弱吸收。E吸收带－由芳香族化合物的特征吸收，是苯环内三个乙烯基共轭的π→π＊跃迁产生的。分为E1、E2两个吸收带，E1大约在180nm，强度大于104，一般看不见；E2约在200nm，强度约为7000。当苯环上有共轭取代时，E2带常与K带合并，吸收峰移向长波方向。（苯乙酮的吸收光谱。）三、常见有机化合物紫外吸收光谱1.饱和烃：由于C－H只有σ电子，只产生σ－σ*跃迁，而σ－σ*跃迁需要能量大，在200nm以上无吸收，常用作紫外吸收的溶剂。2.含有孤立不饱和键的烃类化合物：都会产生π－π*跃迁，但多数在200nm以上无吸收，如乙烯(165、182)、乙炔(173)、丁烯(178)有吸收。对于含有=C=O、=C=S的不饱和烃类吸收红移至近紫外区甚至可见光区。3.含有共轭体系的不饱和烃类：共轭体系的化合物中的π－π*跃迁由于能量降低，因此发生明显的红移。大多数出现在200nm以上的区域。如乙烯的π－π*跃迁在182nm，而1，3-丁二烯在217nm。

共轭双烯及多烯化合物：对于共轭双烯和多烯化合物π－π*跃迁(K带)，随着取代基的变化及共轭体系延伸，吸收谱带发生一些规律性的变化，其中伍德沃德总结出一个取代共轭双烯的经验规则。4.芳香族化合物(苯)：(1)苯：苯有三个吸收带E1带(184nm，47000)、E2带(204nm，7400)和B带(255nm，230)。其中B带可观测到一个多重峰，容易识别，是苯的典型特征带。(2)单取代苯：视取代基的不同使苯的谱带发生不同程度的红移。一般说来，连有推电子偏转的红移强弱顺序为：CH3＜CI＜Br＜OH＜OCH3＜NH2＜O-在杂环化合物中只有不饱和的杂环化合物在紫外区有吸收，其跃迁既有π－π*跃迁，又有n－π*跃迁类型。连有吸电子基团的红移强弱顺序为：NH3＜SO2＜

NH2＜CO2≤CN＜－COOH＜COCH3＜CHO＜NO2如苯酚Ar-OH(211nm，6200；270nm，1450)，ArONa(236nm，9400；287nm，2600)。5.杂环化合物：

有机合物紫外光谱解析

了解共轭程度、空间效应、氢键等；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＝10～100L·mol-1·cm-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。

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。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260～300nm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。

紫外-可见分光光度计

紫外-可见分光光度计一、基本组成

光源单色器吸收池检测器显示系统1.光源

在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在320～2500nm。紫外区：氢、氘灯。发射185～375nm的连续光谱。

2.单色器

将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。①入射狭缝：光源的光由此进入单色器；②准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束；③色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；

④聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝；⑤出射狭缝。

光栅和棱镜分光原理3、吸收池(比色皿)3、吸收池(比色皿)样品室放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。石英比色皿，紫外光区200-400nm

玻璃比色皿，可见光区330-1000nm

比色皿一般为长方体，其底及两侧为磨毛玻璃，另两面为光学玻璃制成的透光面粘结而成。所以使用时应注意以下几点：

1

拿取比色皿时，只能用手指接触两侧的毛玻璃，避免接触光学面。

2不得将光学面与硬物或脏物接触。盛装溶液时，高度为比色皿的2/3处即可，光学面如有残液可先用滤纸轻轻吸附，然后再用镜头纸或丝绸擦拭。

3凡含有腐蚀玻璃的物质的溶液，不得长期盛放在比色皿中。

4、比色皿在使用后，应立即用水冲洗干净。必要时可用1：1的盐酸浸泡，然后用水冲洗干净。