紫外分光光度法.doc

1．基本概念
　　透光率（T）：透过样品的光与入射光强度之比。T=It/I0
　　吸光度（A）：透光率的负对数。A=－lgT=lg(I0/It)
　　吸光系数（E）：吸光物质在单位浓度及单位厚度时的吸光度。根据浓度单位的不同，常有摩尔吸光系数ε和百分吸光系数之分。
　　电子跃迁类型：
　　（1）σ-σ* 跃迁：处于σ成键轨道上的电子吸收光能后跃迁到σ* 反键轨道。饱和烃中电子跃迁均为此种类型，吸收波长小于150nm。
　　（2）π-π* 跃迁：处于π成键轨道上的电子吸收光能后跃迁到π* 反键轨道上，所需的能量小于σ-σ* 跃迁所需的能量。孤立的π-π* 跃迁吸收波长一般在200nm左右，共轭的π-π* 跃迁吸收波长
＞200nm，强度大。
　　（3）n-π* 跃迁：含有杂原子不饱和基团，其非键轨道中的孤对电子吸收能量后向π* 反键轨道跃迁，这种吸收一般在近紫外区（200－400nm），强度小。
　　（4）n-σ* 跃迁：含孤对电子的取代基，其杂原子中孤对电子吸收能量后向σ* 反键轨道跃迁，吸收波长约在200nm。
　　以上四种类型跃迁所需能量σ-σ* > n-σ* ≥ π-π* > n-π*
　　（5）电荷迁移跃迁和配位场跃迁
　　生色团：有机化合物分子结构中含有π-π* 或n-π* 跃迁的基团，能在紫外－可见光范围内产生吸收的原子团。
　　助色团：含有非键电子的杂原子饱和基团，与生色团或饱和烃连接时，能使该生色团或饱和烃的吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的基团。
　　红移（长移）：由于化合物的结构改变，如发生共轭作用、引入助色团以及溶剂改变等，使吸收峰向长波方向移动。
　　蓝移（紫移或短移）：当化合物的结构改变或受溶剂影响使吸收峰向短波方向移动。
　　增色效应：由于化合物结构改变或其他原因，使吸收强度增加。
　　减色效应：由于化合物结构改变或其他原因，使吸收强度减小。
　　强带：化合物的紫外可见吸收光谱中，摩尔吸光系数值大于104的吸收峰。
　　弱带：化合物的紫外可见吸收光谱中，摩尔吸光系数值小于102的吸收峰。
　　吸收带及其特点：
吸收带符号
跃迁类型
波长（nm）
吸收强度（εmax）
其他特征
R
n→π*
～250-500
< 100
溶剂极性↑，λmax↓
K
共轭π→π*
～210-250
> 104
共轭双键↑，λmax↑，强度↑
B
芳芳香族C=C骨架振动及环内π→π*
～230-270
～200
蒸气状态出现精细结构
E
苯环内π→π*共轭
～180（E1）
～200（E2）
～104
～103
助色团取代λmax↑，生色团取代，与K带合并
　　计算分光光度法：运用数学、统计学与计算机科学的方法，在传统分光光度法基础上，通过量测试验设计与数据的变换、解析和预测对物质进行定性定量的方法。
2．基本原理
　　（1）Lambert-Beer定律：当一束平行单色光通过均匀的非散射样品时，样品对光的吸收度与样品的浓度及厚度成正比。A=ECl
　　（2）吸光度的加和原理：溶液中存在多种无相互作用的吸光物质时，体系的总吸光度等于各物种吸光度之和。A总=Aa+Ab+Ac+……
　　（3）计算分光光度法：
　　①双波长分光光度法：等吸收双波长消去法和系数倍率法均利用使ΔA干扰=0，ΔA信号=ΔA被测原理消去干扰组分的吸光度值。
　　②导数光谱法：利用导数光谱的输出信号更多、更明显（可显示出结构相似的不同化合物的微小差别）及易于辨认等特点定性；利用导数光谱法能消除背景干扰及分离重叠谱带等优势定量。
　　③褶合光谱法：是一种信号处理技术，即通过褶合变换，显示原始光谱在构成上的局部细节特征，对结构相似的物质进行定性鉴别；同时减少了混合物中共存组分之间的数学相关性，因而可以测定共存组分的含量。
3．基本计算
　　（1）Lambert-Beer定律数学表达式：
　　A=-lgT=ECl 或 T=10-A=10-ECl
　　（2）摩尔吸光系数与百分吸光系数的关系：

　　（3）单组分定量：
　　① 吸光系数法：C＝A/El
　　② 对照法： 　　
　　③ 校正曲线法
　　（4）多组分定量（a + b的混合物）：
　　①解线性方程组：

　　② 等吸收双波长消去法：
　　③系数倍率法：ΔA＝
1．基本概念
　　透光率（T）：透过样品的光与入射光强度之比。T=It/I0
　　吸光度（A）：透光率的负对数。A=－lgT=lg(I0/It)
　　吸光系数（E）：吸光物质在单位浓度及单位厚度时的吸光度。根据浓度单位的不同，常有摩尔吸光系数ε和百分吸光系数之分。
　　电子跃迁类型：
　　（1）σ-σ* 跃迁：处于σ成键轨道上的电子吸收光能后跃迁到σ* 反键轨道。饱和烃中电子跃迁均为此种类型，吸收波长小于150nm。
　　（2）π-π* 跃迁：处于π成键轨道上的电子吸收光能后跃迁到π* 反键轨道上，所需的能量小于σ-σ* 跃迁所需的能量。孤立的π-π* 跃迁吸收波长一般在200nm左右，共轭的π-π* 跃迁吸收波长
＞200nm，强度大。
　　（3）n-π* 跃迁：含有杂原子不饱和基团，其非键轨道中的孤对电子吸收能量后向π* 反键轨道跃迁，这种吸收一般在近紫外区（200－400nm），强度小。
　　（4）n-σ* 跃迁：含孤对电子的取代基，其杂原子中孤对电子吸收能量后向σ* 反键轨道跃迁，吸收波长约在200nm。
　　以上四种类型跃迁所需能量σ-σ* > n-σ* ≥ π-π* > n-π*
　　（5）电荷迁移跃迁和配位场跃迁
　　生色团：有机化合物分子结构中含有π-π* 或n-π* 跃迁的基团，能在紫外－可见光范围内产生吸收的原子团。
　　助色团：含有非键电子的杂原子饱和基团，与生色团或饱和烃连接时，能使该生色团或饱和烃的吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的基团。
　　红移（长移）：由于化合物的结构改变，如发生共轭作用、引入助色团以及溶剂改变等，使吸收峰向长波方向移动。
　　蓝移（紫移或短移）：当化合物的结构改变或受溶剂影响使吸收峰向短波方向移动。
　　增色效应：由于化合物结构改变或其他原因，使吸收强度增加。
　　减色效应：由于化合物结构改变或其他原因，使吸收强度减小。
　　强带：化合物的紫外可见吸收光谱中，摩尔吸光系数值大于104的吸收峰。
　　弱带：化合物的紫外可见吸收光谱中，摩尔吸光系数值小于102的吸收峰。
　　吸收带及其特点：
吸收带符号
跃迁类型
波长（nm）
吸收强度（εmax）
其他特征
R
n→π*
～250-500
< 100
溶剂极性↑，λmax↓
K
共轭π→π*
～210-250
> 104
共轭双键↑，λmax↑，强度↑
B
芳芳香族C=C骨架振动及环内π→π*
～230-270
～200
蒸气状态出现精细结构
E
苯环内π→π*共轭
～180（E1）
～200（E2）
～104
～103
助色团取代λmax↑，生色团取代，与K带合并
　　计算分光光度法：运用数学、统计学与计算机科学的方法，在传统分光光度法基础上，通过量测试验设计与数据的变换、解析和预测对物质进行定性定量的方法。
2．基本原理
　　（1）Lambert-Beer定律：当一束平行单色光通过均匀的非散射样品时，样品对光的吸收度与样品的浓度及厚度成正比。A=ECl
　　（2）吸光度的加和原理：溶液中存在多种无相互作用的吸光物质时，体系的总吸光度等于各物种吸光度之和。A总=Aa+Ab+Ac+……
　　（3）计算分光光度法：
　　①双波长分光光度法：等吸收双波长消去法和系数倍率法均利用使ΔA干扰=0，ΔA信号=ΔA被测原理消去干扰组分的吸光度值。
　　②导数光谱法：利用导数光谱的输出信号更多、更明显（可显示出结构相似的不同化合物的微小差别）及易于辨认等特点定性；利用导数光谱法能消除背景干扰及分离重叠谱带等优势定量。
　　③褶合光谱法：是一种信号处理技术，即通过褶合变换，显示原始光谱在构成上的局部细节特征，对结构相似的物质进行定性鉴别；同时减少了混合物中共存组分之间的数学相关性，因而可以测定共存组分的含量。
3．基本计算
　　（1）Lambert-Beer定律数学表达式：
　　A=-lgT=ECl 或 T=10-A=10-ECl
　　（2）摩尔吸光系数与百分吸光系数的关系：

　　（3）单组分定量：
　　① 吸光系数法：C＝A/El
　　② 对照法：

　　③ 校正曲线法
　　（4）多组分定量（a + b的混合物）：
　　①解线性方程组：

　　② 等吸收双波长消去法：
　　③系数倍率法：ΔA＝