导图社区 紫外风光光度法1
这是一篇关于紫外风光光度法1的思维导图,主要内容有分光光度计的结构、影响吸收带的因素、朗伯-比尔定律、有关概念等。
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紫外风光光度法
分光光度计的结构
光源→单色器→吸收池→检测器→信号指示系统
光源
紫外区:氘灯和氢灯
可见区:钨灯和卤钨灯
单色器
将光源发出的复合光分解为单色光的装置
装置:棱镜或光栅、狭缝、准直镜
吸收池
比色皿,盛放试液的装置
紫外区:石英玻璃
可见区:普通玻璃
检测器:
光电池、光电管、光电倍增管
仪器类型
单光束分光光度计
分光后的单色平行光,轮流通过参比溶液和试样溶液
缺点:每换一个波长都要重新校正
双光束分光光度计
在单色器与吸收池之间加了一个斩光器,一束通过参比溶液,一束通过试样溶液
优点:可以方便地对全波段进行扫描,可消除参比溶液与样品池补贴引起的误差,也消除了因光源强度变化所引起的误差
双波长分光光度计
光源发出的两道波长不同的光进入两个单色器。
优点
①不需使用参比溶液
②可自动消除不同浑浊度所引起的背景吸收
③适当选择波长,简化混合组分同时测定过程
影响吸收带的因素
共轭效应
λmax红移,ɛ增大。共轭不饱和键越多,红移越明显
跨环效应(非共轭基团之间的相互作用)
分子中两非共轭发色团处于一定空间位置,特别在环状体系,有利于电子轨道间的相互作用
溶剂效应
溶剂极性增大,K带红移,R带蓝移;溶剂选择:非极性化合物选择环己烷,极性化合物选择甲醇乙醇
位阻影响
:反式构型λmax>顺式构型λmax 反式ɛ>顺式ɛ
体系pH
朗伯-比尔定律
有关概念
吸收曲线(吸收广谱)
以波长为x,以吸光度(或透光率)为y
末端吸收
在吸收曲线的最短波长处只呈现强吸收而不呈峰形的部分称为末端吸收
红移、蓝移
因化合物结构改变或溶剂效应等使得吸收峰向长波方向移动称红移;向短波方向移动称蓝移(又称长移或短移)
增色效应、减色效应
由于化合物结构改变或其他原因,使吸收强度增加或减弱的效应称增(减)色效应
发色团(生色团)
分子中能产生π→π*跃迁和n→π*跃迁的基团,即在紫外可见光区有吸收的基团。如C=C、C=O等
助色团
本身不产生吸收峰,但与发色团相连时,可使发色团产生的吸收峰向长波方向移动并使吸收强度增加的基团。如-OH、-X等。
吸收带
R带
由n→π*跃迁产生
杂原子的不饱和基团
波长范围:<300nm
吸收系数ɛ:<100
溶剂极性增大,R带蓝移
有强吸收峰在附近时,R带有时红移,有时被掩盖
如C=O、—NO、—NO2、—N=N—等
K带
由π→π*跃迁产生
共轭双键
波长范围:217~280nm
吸收系数ɛ:>10*4
溶剂极性增大,K带红移
共轭体系增长,λmax向长波方向移动,吸收强度加强
如丁二烯
B带
由芳香族化合物的精细结构产生
波长范围:230~270nm(宽带,重心在256nm附近)
吸收强度ɛ:200左右
在极性溶剂中或苯环连有取代基时,精细结构消失
E带
芳香族化合物特征吸收带
由苯环中三个乙炔的环状共轭系统
子主题
原理
分子中的价电子在不同的分子轨道之间跃迁而产生的
σ电子
单键
π电子
双键
n电子(p电子)
非成键
跃迁形势
σ→σ*
波长范围:<200nm
基团:饱和烃
饱和烃在紫外-可见光区内无吸收,因此饱和烃常作为紫外-可见吸收光谱分析的溶剂(如己烷、环己烷等)
n→σ*
波长范围:150~250nm
基团:杂原子基团(如-NH2、-OH、-SH、-X等)
吸收系数ɛ:102~103(中强度吸收)
π→π*
波长范围:200nm左右
基团:不饱和基团(如C=C、C≡C、C=O等)
吸收系数ɛ:104~105(强吸收)
共轭链越长,吸收越强,λmax向长波方向移动
n→π*
波长范围:200~400nm
基团:杂原子不饱和基团(如C=O、C=S、N=N等)
吸收系数ɛ:<100(弱吸收)