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文档简介
目前一页\总数八十五页\编于七点仪器紫外-可见分光光度计目前二页\总数八十五页\编于七点UNICOUV-2100型紫外-可见分光光度计目前三页\总数八十五页\编于七点一、紫外光与紫外光谱光谱区X-射线远紫外近紫外可见光区波长范围1.0-100Å10-200nm200-400nm400-800nm跃迁类型内层电子外层电子外层电子外层电子谱型X-射线谱紫外光谱紫外光谱可见光谱紫外光区包括近紫外(200~400nm)远紫外(10~200nm)两个区段第一节概述1.紫外光:介于X射线的长波区段与可见光的短波区段之间。
波长为10~400nm的光波(即电磁波)。1nm=10-7cm=10-9m1Å=10-1nm=10-10m目前四页\总数八十五页\编于七点远紫外区(10~200nm):在此波长范围内,大气有吸收,必须在真空条件下操作,普通仪器观察不到,对仪器要求高,远紫外也叫真空紫外区,所以远紫外区在普通有机化合物机构分析上没有应用。2.
紫外光谱以波长10~400nm的电磁波照射物质分子,即以紫外光照射物质分子,由分子的电子能级跃迁而产生的光谱叫紫外光谱。紫外光谱是电子光谱的一部分,可见光谱也是电子光谱,电子光谱是由电子跃迁而产生的吸收光谱的总称。近紫外区(200~400nm):在此波长范围内,玻璃有吸收,一般用石英比色器,因此称近紫外区为石英紫外区,近紫外区最为有用,通常所谓的紫外光谱就是指近紫外区的光谱。目前五页\总数八十五页\编于七点二、紫外光谱法的特点1.紫外吸收光谱所对应的电磁波长较短,能量大,它反映了分子中价电子能级跃迁情况。主要应用于共轭体系(共轭烯烃和不饱和羰基化合物)及芳香族化合物的分析。2.由于电子能级改变的同时,往往伴随有振动能级的跃迁,所以电子光谱图比较简单,但峰形较宽。一般来说,利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少。3.紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析,灵敏度高,检出限低。目前六页\总数八十五页\编于七点三、紫外吸收曲线紫外吸收光谱以波长(nm)为横坐标,以吸光度A或吸收系数为纵坐标。见下图:光谱曲线中最大吸收峰所对应的波长相当于跃迁时所吸收光线的波长称为max和max相应的摩尔吸收系数为max。
max>104为强吸收,max<103为弱吸收。曲线中的谷称为吸收谷或最小吸收(min),有时在曲线中还可看到肩峰(sh)。图紫外—可见吸收曲线目前七页\总数八十五页\编于七点吸收曲线的讨论:同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长max不同浓度的同一种物质,其吸收曲线形状相似max不变。而对于不同物质,它们的吸收曲线形状和max则不同。吸收曲线可以提供物质的结构信息,并作为物质定性分析的依据之一。不同浓度的同一种物质,在某一定波长下吸光度A有差异,在max处吸光度A
的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。在max处吸光度随浓度变化的幅度最大,所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。目前八页\总数八十五页\编于七点第二节紫外吸收光谱的基本原理一、紫外吸收光谱的产生
吸光物质分子吸收特定能量(波长)的电磁波(紫外光)产生分子的电子能级跃迁。一个分子有一系列能级,其中包括许多电子能级,分子振动能级以及分子转动能级。目前九页\总数八十五页\编于七点4纯电子跃迁n=231-20ev21纯转动跃迁纯振动跃迁0.05-1evn=10.05ev以下图双原子分子三种能级跃迁示意图目前十页\总数八十五页\编于七点讨论(1)转动能级间的能量差ΔEr:0.005~0.050eV,跃迁产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱;(2)振动能级的能量差ΔEv约为:0.05~1eV,跃迁产生的吸收光谱位于红外区,红外光谱或分子振动光谱;(3)电子能级的能量差ΔEe较大1~20eV。电子跃迁产生的吸收光谱在紫外—可见光区,紫外—可见光谱或分子的电子光谱。目前十一页\总数八十五页\编于七点(4)吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级间的能量差所决定,反映了分子内部能级分布状况,是物质定性的依据;(5)吸收谱带强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有关,也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长处测得的摩尔吸光系数max也作为定性的依据。不同物质的λmax有时可能相同,但max不一定相同;(6)吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正比,定量分析的依据。目前十二页\总数八十五页\编于七点(7)当分子在入射光的作用下发生了价电子跃迁,也就是说分子中价电子由低能级E0跃迁到高能级E1(激发态),根据量子理论电子在跃迁时所吸收的能量不是连续的,而是量子化的,即所吸收的光子能量等于两个能级的差值:△E=E1-E0=hv=h·c/
(v=c/)式中:h=Plank常数=6.62×10-27尔格·秒c=光速3×1010cm
=波长用nm表示
v=频率用周/秒(Cps)或赫兹(Hz)
E=能量单位为尔格,电子伏特eV或卡/摩尔目前十三页\总数八十五页\编于七点二、紫外光谱的特征符合朗伯-比尔定律(Lambert-Beer’sLaw),这是吸收光谱的基本定律,用数学公式表示为:
目前十四页\总数八十五页\编于七点A=㏒(I0/I)=abc式中:A:吸光度
I0:入射光强度
I:透射光强度
a:吸光系数
b:吸收池厚度(cm)
c:被测物质浓度g/L
I0/I:透射比,用T表示如果浓度用mol/L为单位,则上式可写成:A=bc
:为摩尔吸光系数,单位为:L·moL-1·cm-1
目前十五页\总数八十五页\编于七点三、电子跃迁(transition)类型
分子的紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,从化学键的性质上考虑,与电子光谱有关的主要是三种电子:(1)形成单键的电子(2)形成双键的电子(3)分子中非键电子即n电子化合物不同,所含的价电子类型不同,所产生的电子跃迁类型不同,三种电子可以用甲醛分子示例如下:HCO.....n电子π电子电子H目前十六页\总数八十五页\编于七点现以羰基C=O为例来说明电子跃迁类型。按照分子轨道理论,C=O的价层电子排布
。根据分子轨道理论,分子中这三种电子能级的高低次序大致是:(
)<()<(n)<(*)<(
*)碳上2个电子,氧上4个电子,形成
、、n、*、
*轨道目前十七页\总数八十五页\编于七点
,是成键轨道,n是非键轨道,*,*是反键轨道这些跃迁所需的轨道能量如图所示:
**n
*
*n*n*电子跃迁类型E
考虑到有些跃迁→
*,→*是禁阻的,实际常见的电子跃迁有以下几种:→*、n→*、→*、n→*。目前十八页\总数八十五页\编于七点
→
*>n→
*>→*>n→*
由式可知引起
*跃迁的能量最大,波长最短,而引起n*跃迁的能量最小,波长最长。电子跃迁时,被吸收的能量和紫外光波长间有以下关系:△E=h·c/四种跃迁所需能量ΔE大小顺序为:目前十九页\总数八十五页\编于七点因而吸收紫外光波长最短,小于200nm,在远紫外光区,如:CH4max=125nm
C2H6max=135nm饱和碳氢化合物的紫外光谱在远紫外光区。1.
*跃迁电子从轨道跃迁到反键轨道*称为
*跃迁,实现
*跃迁需要吸收很多能量,约为185千卡/克分子。目前二十页\总数八十五页\编于七点2.n*跃迁CH3Clmax=173nm(200)
CH3OHmax=183nm电子由n非键轨道跃迁到*轨道,称为n→*跃迁,具有未共用电子对的取代基,例含S,N,O和X等杂原子的饱和有机化合物会发生这类跃迁。实现跃迁需要的能量较
→*小,这类化合物一般在紫外光区有吸收,但大部分在远紫外区,吸收带较弱。例:CH3CH3CH3Nmax=227nm(900)目前二十一页\总数八十五页\编于七点3.
*跃迁电子由轨道跃迁到*轨道称→*跃迁,所吸收的能量比n→*小,峰位约在200nm附近,这种跃迁是强吸收,
>104
CH3CHCHCH3
max=178nm为104例:CH2CH2
max=162nm为104目前二十二页\总数八十五页\编于七点4.n*跃迁例:CH3
COmax=280nm<100CH3
电子从非键轨道跃迁到*轨道,称为n*跃迁,引起这种跃迁所需能量最小,大部分都在200~400nm。近紫外光区有吸收,即有双键,有杂原子的化合物产生n*吸收,不过这种跃迁的ε很小,一般小于100,是弱吸收。目前二十三页\总数八十五页\编于七点电子跃迁类型与吸收峰波长关系如下:
*<200π
*(孤立双键)<200(强吸收)n
*<200n
*200—400(弱吸收)跃迁类型吸收波长(nm)目前二十四页\总数八十五页\编于七点En**412*3*C-CC=CC=OC=C-C=C能级跃迁图目前二十五页\总数八十五页\编于七点四、常用光谱术语及谱带分类1.常用光谱术语(1)发色团(chromophore),也称生色团(基)。是指分子中某一基团或体系,由于其存在能使分子产生吸收而出现谱带,这一基团或体系即为生色团。有机化合物分子中,这些生色基的结构特征大都是含有π电子。如:C=C、C=O、COOH、COOR、NO2、N=N、芳基等。目前二十六页\总数八十五页\编于七点(2)助色团(auxochrome)是指在紫外一可见光区内不一定产生吸收。但当它与生色团相连时能使生色基的吸收谱带明显地向长波移动,而且吸收强度也相应的增加。助色团的特点在于通常都含有n电子。由于n电子与电子的P-共轭效应导致→*跃迁能量降低,生色基的吸收波长向长波移动,颜色加深。常见的助色基有OH、OR、X、NH2、NO2、SH等含有n电子的基团。目前二十七页\总数八十五页\编于七点(3)红移(redshiftorbathochromicshift)由于取代基作用或溶剂效应导致生色基的吸收峰向长波移动的现象称为红移。红移一般是由于共轭体系延长或增加了助色基引起。(4)蓝移(blueshiftorhypsochromicshift)生色基吸收峰向短波方向的移动称为紫移动或蓝移。(5)增色效应:使吸收带强度增加的作用称为增色效应。(6)减色效应:使吸收带的强度降低的作用称为减色效应。目前二十八页\总数八十五页\编于七点目前二十九页\总数八十五页\编于七点2.谱带分类(1)R吸收带(Radikalartin,德文:基团型的)为n→*跃迁引起的吸收带,产生该吸收带的发色团是分子中的p-*共轭体系,如-C=O,-NO2,-CHO等。该带的特征是强度弱,
<100(log
<2)吸收峰一般在270nm以上:
CH3CHOmaxheptane291nm,11CH2=CH-CHOmaxEtoH315nm,14目前三十页\总数八十五页\编于七点(2)K吸收带(Konjugierte,德文,共轭的)由→*跃迁引起的吸收带,产生该吸收带的发色团是分子中共轭系统。该带的特点是吸收峰强度很强,
≥10000(log
≥4)。孤立双键的→*跃迁一般在<200nm,共轭双键增加时,不但发生红移,而且强度也加强。CH2=CH-CH=CH2
max223(ε22600)
CH2=CH-CH=CH-CH=CH2
max258(ε35000)
目前三十一页\总数八十五页\编于七点(3)B吸收带(Benzenoidband,苯型谱带)和E吸收带(Ethylenicband,乙烯型谱带)均为芳香化合物的
→*吸收带,苯环有三个→*跃迁的吸收峰。由苯的→*跃迁和振动效应的重叠引起,为一宽峰并出现若干小峰,在230~270nm之间,中心在254nm处,max250左右。是苯环的特征峰。①B吸收带苯环被取代后,精细结构消失或部分消失。B带常用来识别芳香族化合物。目前三十二页\总数八十五页\编于七点②E吸收带:又分为E1和E2带E1带:即乙烯带(Ethylenicband)。max=184nm左右,logε>4。为苯环的特征谱带,吸收强度较大。当苯环上有助色团时,向长波方向移至200~220nm。E2带:max203nm左右,
max7400。是苯环中共轭二烯引起的
→*跃迁。该带相当K带。当苯环引入发色团时,与苯环共轭,E2带移至220~250nm,ε>l0000,此时亦称为K带。紫外光谱谱带有:B带值约250~3000E带值约2000~10000K带值约10000(或大于10000)R带值<100目前三十三页\总数八十五页\编于七点苯在乙醇中的紫外吸收光谱目前三十四页\总数八十五页\编于七点第三节影响紫外吸收光谱的因素一、共轭效应的影响1.电子共轭体系增大,max红移,max增大共轭效应的结果是电子离域到多个原子之间,导致*能量降低,同时跃迁几率增大,
max增大。
表2-1多烯的*跃迁,H-(CH=CH)n-Hnmax(nm)
max118010,000221721,000326834,000430464,0005334121,0006364138,000目前三十五页\总数八十五页\编于七点图共轭多烯的紫外吸收目前三十六页\总数八十五页\编于七点2.空间阻碍使共轭体系破坏,max蓝移,max减小RR’max
maxHH29427600HCH327221000CH3CH3243.512300CH3C2H524012000C2H5C2H5237.511000表2-2-及’-位有取代基的二苯乙烯化合物的紫外光谱目前三十七页\总数八十五页\编于七点二、取代基的影响
在光的作用下,有机化合物都有发生极化的趋向,即能转变为激发态。当共轭双键的两端有容易使电子流动的基团(给电子基或吸电子基)时,极化现象显著增加。1.给电子基:带有未共用电子对的原子的基团,如-NH2,-OH等。未共用电子对的流动性很大,能够形成p-共轭,降低能量,max红移。给电子基的给电子能力顺序为:-N(C2H5)2>-N(CH3)2>-NH2>-OH>-OCH3>-NHCOCH3>-OCOCH3>-CH2CH2COOH>-H目前三十八页\总数八十五页\编于七点2.吸电子基:易吸引电子而使电子容易流动的基团,如:-NO2,-C=O等。共轭体系中引入吸电子基团,也产生电子的永久性转移,max红移。电子流动性增加,吸收强度增加。吸电子基的作用强度顺序是:-N+(CH3)3>-NO2>-SO3H>-COH>-COO->-COOH>-COOCH3>-Cl>-Br>-I3.给电子基与吸电子基同时存在:产生分子内电荷转移吸收,max红移,
max增加。目前三十九页\总数八十五页\编于七点表2-3取代苯的-*跃迁吸收特性取代苯K-吸收带max(nm)maxB-吸收带max(nm)
maxC6H5-H2047,400254204C6H5-CH32077,000261225C6H5-OH2116,2002701,450C6H5-NH22308,6002801,430C6H5-NO2268C6H5-COCH3278.5C6H5-N(CH3)225114,0002982,100p-NO2C6H5-OH31413,000分子内电荷转移吸收37316,800p-NO2C6H5-NH2目前四十页\总数八十五页\编于七点三、溶剂的影响不同性质的溶剂与样品分子的作用可能改变有关分子轨道的能级,因而改变最大吸收波长。
溶剂极性增大,*跃迁吸收带红移,n
*跃迁吸收带蓝移。对于
→
*跃迁来说,极性溶剂与分子的偶极-偶极和氢键作用可能更多地降低*轨道的能级(与轨道相比),导致K吸收带向长波方向位移(红移)。例如:异亚丙基丙酮:CH3-C-C=C(CH3)2,当溶剂从己烷到甲醇时,其K吸收带max从229.5nm位移到238nm,位移了约10nm。=O对于n→*跃迁来说,极性溶剂则更大程度地降低n轨道能级,导致R吸收带max从327nm位移到312nm,向短波方向位移(蓝移)约15nm。溶剂对ε值也有一定影响。目前四十一页\总数八十五页\编于七点非极性溶剂中极性溶剂中非极性溶剂中极性溶剂中4目前四十二页\总数八十五页\编于七点极性溶剂使精细结构消失目前四十三页\总数八十五页\编于七点由于溶剂对紫外光谱图影响很大,因此,在吸收光谱图上或数据表中必须注明所用的溶剂。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注明所用的溶剂是否相同。在进行紫外光谱法分析时,必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点:(1)溶剂应能很好地溶解被测试样,溶剂对溶质应该是惰性的,即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。(2)在溶解度允许的范围内,尽量选择极性较小的溶剂。(3)溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。目前四十四页\总数八十五页\编于七点第四节有机物紫外吸收光谱有机化合物的紫外吸收谱带位置可通过经验公式计算出来。一、简单分子1.烷、烯和炔烃跃迁类型:→*;→*饱和烃类分子中只含有键,因此只能产生*跃迁,最大吸收峰一般小于150nm,已超出紫外-可见光谱的范围。简单烯和炔烃分子中除含有键外,还含有键,它们可以产生*和*两种跃迁。*跃迁的能量小于*跃迁。在乙烯分子中,*跃迁最大吸收波长为180nm。此三类简单化合物的紫外吸收带多处于真空紫外区。目前四十五页\总数八十五页\编于七点2.羰基化合物在孤立羰基的化合物中,有电子、π电子和孤对电子n电子。因此存在着四种跃迁:→*、→*、n→*、n→*。前三种跃迁,max<200,一般观察不到。孤立羰基化合物的n→π*跃迁,其吸收谱带出现在270~300nm附近,一般呈低强度吸收(=10~20)的宽谱带,称之为R带。CH3COCH3180nm(n→*)280nm(n→*),log
=1~2(ε=22)一般酮在270~280nm,醛在280~300nm。在紫外光谱中只有醛或酮羰基有此特征吸收峰,而羧酸、酯、酰胺的羰基n→*
吸收移向低波长。目前四十六页\总数八十五页\编于七点在酸、酯等化合物中,羰基与杂原子上的未成对电子共轭,使轨道能量降低,而*轨道的能量升高,使n→*跃迁能量增大,与酮相比谱带n→*蓝移。酮酯
目前四十七页\总数八十五页\编于七点CH3COCH3280nm(n→*)CH3CHO289nm(n→*)RCOOR~205(n→*)RCOOH→RCOO-紫移更多。RCOOH及RCOOR的n→*比RCHO的小,即紫移。目前四十八页\总数八十五页\编于七点含硫化合物:类似于醇、醚和羰基化合物,吸收带max较大。3.含杂原子化合物醇、醚:跃迁类型:→*;n→*胺:跃迁类型:→*;n→
*吸收带位于真空紫外或远紫外区,吸收较弱。硝基化合物:跃迁类型:→*;
→
*;n→*吸收带:K带;R带目前四十九页\总数八十五页\编于七点二、共轭双键化合物跃迁类型:→*;→*;(n→*)吸收谱带:K(R)吸收带有多个双键组成共轭双键体系,随着共轭体系的延伸,吸收强度也随着增加,颜色逐渐变深,吸收光谱发生较大幅度的红移。
如丁二烯max为217nm,当有5个以上共轭双键时,吸收带已出现在可光区。当共轭二烯碳上氢原子被取代时,max作规律性的改变:伍德沃特(Woodward)和菲希(Fieser)提出了计算共轭二烯及其衍生物K带的最大吸收波长值max的经验公式。目前五十页\总数八十五页\编于七点表2-5计算共轭烯烃
max的Woodward-Fieser规则异环或开环共轭双烯母体max
217nm
同环双烯母体
253nm
增值(nm)增加一个共轭双键环外双键每一个烷基或环烷基取代-O-CO-R或-O-CO-Ar-OR-SR-Cl、-Br-NR2+30+5+50+6+30+5+60
溶剂校正0
目前五十一页\总数八十五页\编于七点1.共轭二烯类化合物对2~4个双键共轭的烯烃及其衍生物K带的最大吸收波长值max按Woodward-Fieser规则计算。首先选择一个共轭双烯作为母体,然后加上表中所列与共轭体系相关的经验参数计算。如:
217+4×5+5=242nm(242nm)(1)目前五十二页\总数八十五页\编于七点若既可取同环又可取异环时,则应取能量最低(波长最长)为母体。同环双烯253一个延伸双键30三个取代基3×5一个环外双键5一个酰氧基0
303nm(304nm)目前五十三页\总数八十五页\编于七点2.共轭多烯化合物(含五个以上共轭双键)对于四个以上的双键的共轭体系,其max和max可按费塞尔(Fieser)-肯恩(Kuhn)规则计算。计算公式:
max(己烷)
=114+5M+n(48-1.7n)-16.5R环内-10R环外max(己烷)
=1.74×104n式中:M--取代烷基数
n--共轭双键数
R环内--含环内双键的环数
R环外--含环外双键的环数目前五十四页\总数八十五页\编于七点
max=114+5M+nn)-16.5R环内-10R环外
max=1.74×104n例:-胡罗卜素
n=11,M=10,R环内=2;R环外=0;
max=114+5×10+11(48.0-1.7×11)-16.5×2=453.3nm(实测452nm,己烷)max=1.74×104×11=19.1×104(15.2×104,己烷)目前五十五页\总数八十五页\编于七点3.
、不饱和羰基化合物、不饱和醛酮的C=C与C=O处于共轭状态,K带和R带与相应弧立生色基的吸收带相比处于较长波段。K带由→*跃迁产生,
max约在220nm附近,为强吸收带,max一般大于10,000。R带由n→*跃迁产生,一般出现在300nm附近,为一弱吸收带max=10~1000。CCCCCO
目前五十六页\总数八十五页\编于七点表2-6
计算
、不饱和醛酮的Woodward-Fieser规则
基数:烯酮(开链或大于五元环酮)五元环烯酮
、-不饱和醛nm202210增值:延伸一个共轭双键烷基或环烷基取代
和以远
30nm+10+12+18目前五十七页\总数八十五页\编于七点基团增值基团增值-OH
-OAC(
)-OR
-SR-Cl
+35+30+50+6+35+30+17+31+85+15+12-Br
-NR2
环外双键(C=C)同环共轭双烯+25+30+95+5+39注:以上计算值仅适合于以95%乙醇为溶剂,若为其它溶剂,需校正。目前五十八页\总数八十五页\编于七点二氧六环+5nm氯仿+1nm乙谜+7nm水-8nm己烷+11nm环己烷+11nm甲醇0乙醇0、不饱和羰基化合物的溶剂校正值目前五十九页\总数八十五页\编于七点例基值:215
-羟基+35-烷基2×12274nm(270nm)基值:215
-烷基+10-烷基2×12环外双键2×5259nm(257nm)目前六十页\总数八十五页\编于七点基值:215
-烷基+12-以远烷基3×18同环双键+39延伸双键2×30环外双键+5385nm(388nm)基值:202
-烷基+10
-烷基2×12羰基+5241nm(241nm)O例外:五元环酮的羰基双键加5nm目前六十一页\总数八十五页\编于七点4.不饱和羧酸及酯类利用聂尔森(Nielsen)规则计算不饱和羧酸及酯的max羧酸和酯的基值:
或一元取代者208nm
、或、二元取代者217nm
、、三元取代者225nm增值:与C=C共轭+30nm
-或-烷基+18nm环外双键+5nm不饱和双键在五元或七元环内+5nm目前六十二页\总数八十五页\编于七点例:max=217+5=222nm(220nm)基值:217七元环内双键+5
222nm(222nm)目前六十三页\总数八十五页\编于七点三、芳香族化合物1.苯的紫外吸收光谱跃迁类型:
→*吸收谱带:E1、E2、B三个吸收带。能看到的是E2的末端吸收和强度小的B带。苯的UV吸收:max/nmmaxE118447000E22037000B254230有取代基取代后,E2带和B带红移,同时降低了B带的精细结构特征。目前六十四页\总数八十五页\编于七点目前六十五页\总数八十五页\编于七点
体现了苯环与取代基的相互作用,使最大吸收谱带红移、强度增大、B带精细结构消失。 若苯环上引入一个助色团,则发生p-共轭或s-超共轭,使苯环各谱带红移,强度增大。其影响与推电子能力有关,顺序为:O->NH2>OCH3>OH>Br>Cl>CH3 若苯环上引入一个发色团,则发生-共轭,降低了*跃迁能量,使苯环各谱带红移,强度增大。其影响与吸电子能力有关,顺序为:NO2>CHO>COCH3>COOH>CN,COO->SO2NH2>NH3+2.单取代苯的紫外吸收谱带目前六十六页\总数八十五页\编于七点苯甲苯苯和甲苯的UV谱(环己烷)目前六十七页\总数八十五页\编于七点硝基苯(1)、乙酰苯(2)和苯甲酸甲酯(3)的UV谱(庚烷)目前六十八页\总数八十五页\编于七点 与单取代苯类似3.二取代苯的紫外吸收带目前六十九页\总数八十五页\编于七点4.稠环芳香化合物这类化合物的紫外光谱较复杂,稠环的环数愈多,共轭体系愈大,max红移愈多,甚至延伸至可见光区。如萘、蒽和并四苯的紫外光谱示于下图中,谱带位置和峰形可用于稠环化合物的鉴定。环上非共轭取代基对它们的紫外光谱影响不大,若想鉴定光谱中的每条吸收带是困难的,最好是通过与标准谱图对比来鉴定稠环化合物的类型。目前七十页\总数八十五页\编于七点5.杂环化合物杂环芳香化合物的紫外光谱与相应的芳烃及其取代衍生物大致相似。如吡啶的紫外光谱与硝基苯相似,但吸光强度有所差别:目前七十一页\总数八十五页\编于七点第五节紫外吸收光谱的应用一、定性分析
通常只用作辅助手段(1)通过计算推定(2)通过图谱比较推定
max,max——化合物特性参数,可作为定性依据。
max,max都相同,可能是一个化合物定性依据:1.确定分子结构(从可能结构中选择)目前七十二页\总数八十五页\编于七点例:有一化合物结构可能是A,也可能是B,通过紫外光谱测得其max为242nm,试确定其结构:解:化合物A
max=217+5×4+5=242nm基值2个环基,2个烷基1个环外双键化合物B
max=217+5×3=232nm基值2个环基,1个烷基AB目前七十三页\总数八十五页\编于七点UV测得:
异构体max=228(ε
=1400),异构体max=296(ε
=11000)[乙醇中]目前七十四页\总数八十五页\编于七点
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max=231nm(9000),此化合物加氢只能吸收二分子H2,确定其结构。解:①计算不饱和度=3;一个六元环,两个双键;共轭?②max=231nm,③可能的结构
max:232273268268max=异环二烯+2×环残基+环外双键=217+2×5+5=232(231)ABCD④计算max目前七十五页\总数八十五页\编于七点(1)220~700nm范围内没有吸收:脂环烃或它们的简单衍生物(氯化物、醇、醚、羧酸类等),也可能是非共轭烯烃。
(2)250-350nm内显示中、低强度的吸收带(
=10-100),且峰形较对称,说明分子中含有醛、酮羰基或共轭羰基(n→*跃迁产生的R带)。(3)220~250nm有强吸收(
104):表明含有一个共轭体系(K)带。共轭二烯:K带(
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