紫外吸收光谱的应用.ppt

第三章第三章  紫外紫外-可见吸收可见吸收光谱法光谱法3.5.1 定性分析定性分析方法方法3.5. 2 定量分析方法定量分析方法第五节第五节  紫外吸紫外吸收光谱的应用收光谱的应用UV-VIS spectrophotometry,UVApplications  of  UV-VIS*一般过程一般过程：：1.了解尽可能多的结构信息，分子式 ，性质等2.计算出该化合物的不饱和度3.确认最大吸收波长λmax，计算κmax4.根据λmax和κmax可初步估计属于何种吸收带，属于何种共轭体系3.5.1  定性分析方法定性分析方法*二、不饱和度计算二、不饱和度计算    定定     义：义：分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数　　计算式：计算式： 化合物CxHyNzOn 　     u = x + (z –y ) / 2 + 1 x ， z ， y分别为分子中四价、三价、一价元素数目    作作    用：用：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                          u = 9 + （（ 0 –  8 ））/ 2 +1= 6*三、谱图解析方法三、谱图解析方法   三要素：谱峰位置、强度、形状。

   谱峰形状：定性指标；谱峰强度：定量指标；   紫外可见光谱特征参数：λmax和κmax，K，B，R带 *由谱峰形状判断分子由谱峰形状判断分子结构结构：：（１）摩尔吸收系数κmax ： 强吸收：强吸收：κmax在(1～20)104 L·mol-1·cm-1 ，通常是α,β-不饱和醛酮或共轭二烯骨架结构 中吸收：中吸收：  κmax在1000 ～ 104 L·mol-1·cm-1 ，一般含有芳环骨架结构  弱吸收：弱吸收：κmax<100 L·mol-1·cm-1 ，一般含有非共轭的醛酮羰基    *（２）200～800 nm 无吸收峰         饱和化合物，单烯３）270～350 nm有吸收峰(κ=10～100 L·mol-1·cm-1)         醛酮 n→π* 跃迁产生的R吸收吸收带４）250～300 nm有中等强度的吸收峰(κ=200～2000 L·mol-1·cm-1)         芳环的特征 吸收(具有精细解构的B吸收吸收带)*（５）200～250 nm有强吸收峰(κ≥104 L·mol-1·cm-1)：         表明含有一个共轭体系(K)带。

          共轭二烯：K带(230 nm)         -不饱和醛酮：K带230 nm ，R带310  330nm        260nm，300 nm，330 nm有强吸收峰：3,4,5个双键的共轭体系 *四、伍德沃德—菲泽规则估算*三、化合物结构确定示例三、化合物结构确定示例例例1 1．．化合物化合物C10H16，，ΛΛmax231 nm（（κmax=9 000  L·mol-1·cm-1 ））加氢时，加氢时，1mol试样吸收试样吸收 2mol H2红外表示有异丙基存在，确定结构外表示有异丙基存在，确定结构 解解：： ( (1 1) )   计算不饱和度计算不饱和度：： u = 10-16/2+1 = 3 = 10-16/2+1 = 3 含两个共轭的双键和一个环含两个共轭的双键和一个环( (为什么为什么?) ?) (2) (2) 可能结构可能结构如何判断？如何判断？*（（3 3）计算验证）计算验证λλmax = 231 nm       结构（结构（a））：：λmax=六环二烯母体六环二烯母体+2个烷基取代个烷基取代+环外双键环外双键 = 217+（（2×5））+5 = 232 nm       结构（结构（b））：：λmax=同环二烯母体同环二烯母体+4个烷基取代个烷基取代+环外双键环外双键 = 253+（（4×5）） = 273 nm       结构（结构（c））：：λmax=同环二烯母体同环二烯母体+3个烷基取个烷基取= 253+（（3×5）） = 268 nm       结构（结构（d））：：λmax=同环二烯母体同环二烯母体+3个烷基取代个烷基取代+环外双键环外双键 = 253+（（3×5））+5 = 268 nm结构结构(a) 最接近实测值最接近实测值。

可再与标准谱图对照验证可再与标准谱图对照验证 *例例2 2．． 某化合物可能有两种结构，乙醇中紫外光谱最大吸收λmax＝ 281 nm(κmax 9700 L·mol-1·cm-1)确定其属何种结构 解解：： 结构结构( (a)a) ：：λλmax= 五元环烯酮母体五元环烯酮母体 +α-OH + β-R + β-OR = 202 + 35 + 12 + 30 = 279 nm  结结构构( (b b) ) ：：λmax = 烯烯酯酯母母体体 + α-OH + 2×β-R + 环环内内双双键键 = 193 + 35 + ( (2××12) ) + 5 = 257 nm *吸收波长计算吸收波长计算*立体结构和互变结构的确定立体结构和互变结构的确定顺式顺式：λmax= 280 nm；κmax= 10 500 L·mol-1·cm-1；反式反式：λmax= 295.5 nm；κmax= 29 000共平面产生最大共轭效应， κmax大互变异构互变异构：  酮式酮式：λmax=204 nm，无共轭；  烯醇式烯醇式：λmax=243 nm *取代苯吸收波长取代苯吸收波长计算计算四、溶剂的影响：四、溶剂的影响：*１、R 带在极性溶剂中发生蓝移。

２、K 带在极性溶剂中 发生红移３、极性溶剂中，３、极性溶剂中，B带的带的精细结构精细结构被破坏例：例：1．对比吸收光谱的一致性．对比吸收光谱的一致性同一测定条件下，与标准对照物谱图或标准谱图进行对照比较例：例：2．对比吸收光谱的特征值．对比吸收光谱的特征值例：例：3．对比吸光度或吸光系数的比值：ü例：例：（二）纯度检查和杂质限量测定1．纯度检查（杂质检查）1 1）峰位不重叠：）峰位不重叠： 找找λ→λ→使主成分无吸收，杂质有吸收使主成分无吸收，杂质有吸收→→直接考察杂质含量直接考察杂质含量2 2）峰位重叠：）峰位重叠： 主成分强吸收，杂质无吸收主成分强吸收，杂质无吸收 / / 弱吸收弱吸收→→与纯品比较，与纯品比较，E↓E↓ 杂质强吸收杂质强吸收 >> >> 主成分吸收主成分吸收→→与纯品比较，与纯品比较，E↑E↑，光谱变形，光谱变形续前续前2．杂质限量的测定：ü例：肾上腺素中微量杂质——肾上腺酮含量计算            2mg/mL -0.05mol/L的HCL溶液，λ 310nm下测定            规定 A310≤0.05     即符合要求的杂质限量≤0.06%３３.５５.２　　定量分析２　　定量分析（一）单组分的定量方法1．吸光系数法 2．标准曲线法 3．对照法：外标一点法续前续前1．吸光系数法（绝对法）．吸光系数法（绝对法）练习练习ü例：维生素B12 的水溶液在361nm处的百分吸光系数为207，用1cm比色池测得某维生素B12溶液的吸光度是0.414，求该溶液的浓度Ø解：练习练习ü例：精密称取B12样品25.0mg，用水溶液配成100ml。

精密吸取10.00ml，又置100ml容量瓶中，加水至刻度取此溶液在1cm的吸收池中，于361nm处测定吸光度为0.507，求B12的百分含量？Ø解：练习练习ü例Ø解：续前续前续前续前2．标准曲线法．标准曲线法示例示例ü   芦丁含量测定0.710mg/25m0.710mg/25mL L续前续前3．对照法：外标一点法．对照法：外标一点法ü注：当样品溶液与标准品溶液的注：当样品溶液与标准品溶液的             稀释倍数相同时稀释倍数相同时练习练习ü例： 维生素B12的含量测定    精密吸取B12注射液2.50mL，加水稀释至10.00mL；另配制对照液，精密称定对照品25.00mg，加水稀释至1000mL在361nm处，用1cm吸收池，分别测定吸光度为0.508和0.518，求B12注射液注射液的浓度以及标示量的百分含量（该B12注射液的标示量为100μg / mL）Ø解：1 1）对照法）对照法 练习练习2）吸光系数法 。