《药物仪器分析技术》课件 第四章 荧光光谱法.pptx

荧光光谱法第四章 目录CONTENTS01基础知识02荧光分光光度计03实用分析技术04实训七 荧光分光光度法测定维生素B2 案例导入 维生素C又名抗坏血酸，是维持机体正常生理功能的重要维生素之一，而人体不能自身合成维生素C,只能从食物和药物中摄取。抗坏血酸在氧化剂的作用下，被氧化成脱氧抗坏血酸，脱氧抗坏血酸可与邻苯二胺作用生成荧光化合物。因此，可通过对体系荧光强度的测定进行维生素C的定量分析。 基础知识第一节01 1.能说出荧光光谱的产生机理。2.能说出荧光光谱与激发光谱的关系。3.能选择正确的测量条件。学习目标 若在化学反应中，产物分子吸收了反应过程释放的化学能而被激发发光称为化学发光；有酶类物质参加的生物体内的化学发光称为生物发光；物质的分子因吸收光能而被激发发光称为光致发光。当光（通常为紫外光或X射线）照射到某些物质的时候，这些物质会发射出各种颜色和不同强度的光（通常为可见光），而当紫外光停止照射时，这种光线也随之很快地消失，这种光线称为荧光。荧光光谱是一种发射光谱。根据物质的荧光波长可确定物质分子具有某种结构，从荧光强度可测定物质的含量，这就是荧光分析法。能发射出荧光的物质称为荧光物。概述011.荧光分析法的概念 概述011.荧光分析法优点(1)测定灵敏度高(2)选择性好(3)用样量少(4)方法简便(5)工作曲线线性范围宽优点荧光分析仪 (1)分子激发态物质分子中存在着一系列电子能级，而每个电子能级中又包含一系列的振动能级和转动能级。大多数分子含有偶数个电子，在基态时，这些成对电子自旋方向相反，填充在能量最低的轨道中。当基态分子中的一个电子吸收光辐射后，被激发跃迁至较高的电子能级且其自旋方向不变，此时，分子所处的激发态称为单线第一电子激发态；如果电子在跃迁过程中还伴随着自旋方向的改变，此时，分子所处的激发态称为三重态。单线第一电子激发态与三重态的区别在于电子自旋方向的不同且三重态的能量稍低一些。基本原理021.荧光分子的产生机理 (2)荧光分子的产生物质分子吸收紫外光或可见光后，从基态最低振动能级跃迁到第一电子激发态或更高电子激发态的不同振动能级，变成激发态分子，激发态分子不稳定，可以通过以下几种途径释放能量返回基态，如图所示。基本原理022.基本原理 1.荧光分子的产生机理光能吸收 、转换及发射示意图 (2)荧光分子的产生1)振动弛豫。在溶液中，处于激发态的分子与溶剂分子碰撞，将部分振动能量传递给溶剂分子，以10-13~10-11秒的速度返回同一分子激发态的最低振动能级上，这一过程称为振动弛豫。由于能量不能以光能的形式释放，所以振动弛豫属于无辐射跃迁。基本原理022.基本原理 光能吸收 、转换及发射示意图1.荧光分子的产生机理 (2)荧光分子的产生2)内转换。激发态分子将部分能量转变为热能，从较高电子能级降至较低的电子能级。因能量不是以光能的形式释放，而是以热能的形式释放，所以内转换也属于无辐射跃迁。基本原理022.基本原理 1.荧光分子的产生机理光能吸收 、转换及发射示意图 (2)荧光分子的产生3)荧光发射。处于激发单重态最低振动能级的分子，如以光辐射形式放出能量，回到基态各振动能级，此过程称为荧光发射，这时的发射光称为荧光。基本原理022.基本原理 1.荧光分子的产生机理光能吸收 、转换及发射示意图 (2)荧光分子的产生4)系间窜跃。处于激发单重态的分子由于电子自旋方向的改变，跃迁回到同一激发态的三重态的过程称为系间窜跃，系间窜跃也是无辐射跃迁。对于大多数物质，系间窜跃是禁阻的。如果较低单重态振动能级与较高的三重态振动能级重叠或分子中有重原子（如I、Br等）存在，系间窜跃则较为常见。基本原理022.基本原理 1.荧光分子的产生机理光能吸收 、转换及发射示意图 (2)荧光分子的产生5)磷光发射。分子经系间窜跃后，再通过振动弛豫降至激发三重态的最低振动能级，然后以光辐射形式放出能量返回到基态各振动能级，此过程称为磷光发射，这时发出的光称为磷光。由于激发三重态能量比激发单重态最低振动能级能量低，故磷光辐射的能量比荧光更小，所以，磷光的波长比荧光更长。基本原理022.基本原理 1.荧光分子的产生机理光能吸收 、转换及发射示意图 (2)荧光分子的产生6)猝灭。猝灭是指处于激发态的分子与溶剂分子或其他溶质分子相互作用，发生能量转移，使荧光或磷光强度减弱甚至消失的现象。基本原理022.基本原理 1.荧光分子的产生机理光能吸收 、转换及发射示意图 (3)荧光寿命当除去激发光源后，分子的荧光强度降低到激发时最大荧光强度的1/e时所需的时间称为荧光寿命。利用不同化合物荧光寿命的差别，可以进行荧光混合物的分析。基本原理022.基本原理 1.荧光分子的产生机理 (1)激发光谱激发光谱是通过固定发射出的荧光波长，扫描激发光波长而获得的