紫外吸收光谱的应用.ppt

波谱分析 第2章 紫外吸收光谱 LiuXinling 紫外吸收光谱的应用 * 第一页，共十九页，2022年，8月28日 2.4.1 定性、定量分析 1. 定性分析 ?max：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：反映结构中生色团和助色团的特性，不完全反映分子特性； 计算吸收峰波长，确定共扼体系等 甲苯与乙苯：谱图基本相同； 结构确定的辅助工具； ?max ， ?max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 ,Ultraviolet? * 第二页，共十九页，2022年，8月28日 2. 定量分析 依据：朗伯-比耳定律 吸光度： A= ? b c 透光度：-lgT = ? b c 灵敏度高： ?max：104～105 L· mol-1 · cm -1；（比红外大） 测量误差与吸光度读数有关： A=0.434，读数相对误差最小； * 第三页，共十九页，2022年，8月28日 2.4.2 有机化合物结构辅助解析 ?1. 可获得的结构信息 （1） 200--400nm 无吸收峰。脂肪烃、脂环烃或它们的简单衍生物（氯化物、醇、醚、羧酸等）， 单烯。 （2） 250--350 nm内显示中、低（ε=10-100）强度的吸收，醛、酮 n→π* 跃迁产生的R带，说明羰基或共轭羰基的存在。 （3） 250--300 nm 有中等强度的吸收峰（ε=200-2000），且常显示不同程度的精细结构（ B带），说明苯环或某些杂芳环的存在。 * 第四页，共十九页，2022年，8月28日 （4） 200-250 nm有强吸收峰（ε?104），这表明K带的存在，即存在共轭的两个不饱和键（共轭二烯或?、? 不饱和醛、酮）。 共轭二烯：K带 ?230 nm ； ????不饱和醛酮：K带?230 nm ，R带?310-330 nm 260nm，300 nm，330 nm有强吸收峰，3,4,5个双键的共轭体系。 * 第五页，共十九页，2022年，8月28日 2. 分子不饱和度的计算 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，C)，则可按下式进行不饱和度的计算： ? = （2 + 2n4 + n3 – n1 ）/ 2 n4 ， n3 ， n1 分别为分子中四价，三价，一价元素数目。 * 第六页，共十九页，2022年，8月28日 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： C9H8O2 ? = （2 +2?9 – 8 ）/ 2 = 6 * 第七页，共十九页，2022年，8月28日 3. 解析示例 有一化合物C10H16由红外光谱证明有双键和异丙基存在，其紫外光谱? max=231 nm（ε 9000），此化合物加氢只能吸收2克分子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 ②?max=231 nm， ③可能的结构 * 第八页，共十九页，2022年，8月28日 ④计算? max ? max：232 273 268 268 ? max =非稠环二烯（a,b）+2 × 烷基取代+环外双键 =217+2×5+5=232（231） * 第九页，共十九页，2022年，8月28日 吸收波长计算（根据伍氏规则）无环、非稠环二烯（母体）： ? max=217 nm 异环（稠环）二烯（母体） ： ?max=214 nm同环（非稠环或稠环）二烯（母体） ： ?max=253 nm * 第十页，共十九页，2022年，8月28日 * 第十一页，共十九页，2022年，8月28日 * 第十二页，共十九页，2022年，8月28日 立体结构和互变结构的确定 顺式：λmax=280nm； εmax=10500 反式：λmax=2