陕西科技大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第七章 波谱分析（5.4）紫外光谱（Ultra Voilet Spectroscopy）

(四)紫外光谱 (Ultra Voilet Spectroscopy) (1)紫外光谱图 (2)基本原理 (3)UV图谱的解析

(四 ) 紫外光谱 (Ultra Voilet Spectroscopy) (1) 紫外光谱图 (2) 基本原理 (3) UV图谱的解析

(四)紫外光谱 (Ultra Voilet Spectroscopy) 紫外光谱的产生是由于有机分子在入射光的 作用下，发生了价电子的跃迁，使分子中的价 电子由基态E跃迁到激发态E,。 。 分子的结构不同，跃迁电子的能级差不同，从 而分子UV吸收的max不同；另外，发生各种 电子跃迁的机率也不同，反映在紫外吸收上为 emax不同。 。 因而可根据max和smax了解一些分子结构的信 息

(四 ) 紫外光谱 (Ultra Voilet Spectroscopy) • 紫外光谱的产生是由于有机分子在入射光的 作用下，发生了价电子的跃迁，使分子中的价 电子由基态E0跃迁到激发态E！。 • 分子的结构不同，跃迁电子的能级差不同，从 而分子UV吸收的λmax不同；另外，发生各种 电子跃迁的机率也不同，反映在紫外吸收上为 εmax不同。 • 因而可根据λmax和εmax了解一些分子结构的信 息

真空 紫最 普通紫外区一 可见光区 100nm 200nm 400nm 800nm 真空紫外区一波长范围在200nm以下的区域。 真空紫外区对普通有机物的结构分析的用处不大。 普通紫外区一波长范围在200nm-400nm之间的区域。 普通紫外区对有机物结构分析的用处最大。共轭体系以及芳香 族化合物在此区域内有吸收，是紫外光谱讨论的主要对象。 可见光区—波长范围在400nm一400nm之间的区域。 可见光区与普通紫外区基本上没有太大的差别，只是光源不同，普 通紫外区用氢灯，可见光区用钨丝灯。 国

普通紫外区 真空 紫外区 可见光区 100nm 200nm 400nm 800nm 真空紫外区——波长范围在200nm以下的区域。 真空紫外区对普通有机物的结构分析的用处不大。 普通紫外区——波长范围在200nm－400nm之间的区域。 普通紫外区对有机物结构分析的用处最大。共轭体系以及芳香 族化合物在此区域内有吸收，是紫外光谱讨论的主要对象。 可见光区——波长范围在400nm－400nm之间的区域。 可见光区与普通紫外区基本上没有太大的差别，只是光源不同，普 通紫外区用氢灯，可见光区用钨丝灯

(1)紫外光谱图 logs logE1 logs2 Amax1 入max2 )/nm 横坐标 波长)，以nm表示。 纵坐标 吸收强度，以A(吸光度)或ε(mol吸光系数)表示。 A=10g-I 8一mol吸光系数 C— mol浓度 1一液池厚度/cm

(1) 紫外光谱图 l/nm loge loge1 loge2 lmax1 lmax2 横坐标——波长λ，以nm表示。 纵坐标——吸收强度，以A（吸光度）或ε（mol吸光系数）表示。 e mol吸光系数 c mol浓度 l 液池厚度/cm A＝log I I0 = e c l

当电子发生跃迁时，不可避免地要伴随着分子振、转能 级的改变，加之溶剂的作用，一般UV谱图不会呈现尖 锐的吸收峰，而是一些胖胖的平滑的峰包。在识别谱图 时，以峰顶对应的最大吸收波长入max和最大摩尔吸收系 数cmax为准。 有机化合物UV吸收的max和emax在不同溶剂中略有 差异。因此，有机物的UV吸收谱图应标明所使用的溶 剂

当电子发生跃迁时，不可避免地要伴随着分子振、转能 级的改变，加之溶剂的作用，一般UV谱图不会呈现尖 锐的吸收峰，而是一些胖胖的平滑的峰包。在识别谱图 时，以峰顶对应的最大吸收波长λmax和最大摩尔吸收系 数εmax为准。 有机化合物UV吸收的λmax和εmax在不同溶剂中略有 差异。因此，有机物的UV吸收谱图应标明所使用的溶 剂

(2)UV基本原理 (甲)UV光谱的产生 (乙)UV术语 (丙)UV吸收带及其特征 (i)R带[来自德文Radikalartig(基团)] ()K带来自德文Konjugierte(共轭)] (iiB带[来自德文Benzienoid(苯系)]和E带[来 自德文Ethylenic(乙烯型)] 国

(2) UV基本原理 (甲) UV光谱的产生 (乙) UV术语 (丙) UV吸收带及其特征 (i) R带[来自德文Radikalartig(基团)] (ii) K带[来自德文Konjugierte(共轭)] (iii) B带[来自德文Benzienoid(苯系)]和E带[来 自德文Ethylenic(乙烯型)]

(2)UV基本原理 (甲)UV光谱的产生 根据分子轨道理论，有机分子的分子轨道按能级不同， 分为成键、非键和反键轨道；成键轨道或反键轨道又 有π键和σ键之分。各级轨道能级如图所示： 0米 元米 米 -6 元

(2) UV基本原理 (甲) UV光谱的产生 根据分子轨道理论，有机分子的分子轨道按能级不同， 分为成键、非键和反键轨道；成键轨道或反键轨道又 有π键和σ键之分。各级轨道能级如图所示： n s p p * * s E l n-p* p-p* s-s* s-p* n-s* p-s *

通常有机分子处于基态，电子填入成键或非键轨道。 但有机分子吸收UV后，则受激变为激发态，电子进入反 键轨道。 由图可知：可能的电子跃迁有6种。但实际上，由跃 迁能级差和跃迁选律所决定，几乎所有的UV吸收光谱都 是由π一π*跃迁或-π*跃迁所产生的，且n-π*跃迁一般 都是弱吸收（ε<100）

通常有机分子处于基态，电子填入成键或非键轨道。 但有机分子吸收UV后，则受激变为激发态，电子进入反 键轨道。 由图可知：可能的电子跃迁有6种。但实际上，由跃 迁能级差和跃迁选律所决定，几乎所有的UV吸收光谱都 是由π－π＊跃迁或n-π＊跃迁所产生的，且n-π＊跃迁一般 都是弱吸收（ε＜100)

(乙)UV术语 (a)发色团 引起电子跃迁的不饱和基团。一般为带有π电子的基团例 如： >0、00、N、w、8-0.@ 等 由于不同的有机分子所含有的发色团不同，组成它们的 分子轨道不同，能级不同，发生价电子跃迁的能量不同， 故max是UV用于结构分析的主要依据

(乙) UV术语 (a) 发色团 引起电子跃迁的不饱和基团。一般为带有π电子的基团例 如 : C=C C=O C=N- -N=N- -N O O 、 、 、 、 、 等 由于不同的有机分子所含有的发色团不同，组成它们的 分子轨道不同，能级不同，发生价电子跃迁的能量不同， 故λmax是UV用于结构分析的主要依据

(b)助色团 本身并无近紫外吸收，但与发色团相连时，常常要影响 max和max的基团。例如： KD B带：2max255nm(ε230) CI B带：1max264nm(e190) -0H B带：max270nm(e1450) -NH2B带：2ma×280nm(e1430) 特点：助色团一般是带有p电子的基团。例如： -OH、-NH2、-OR、-NR2、-SR、-X等

(b) 助色团 本身并无近紫外吸收，但与发色团相连时，常常要影响 λmax和εmax的基团。例如： OH B带：lmax 255nm( e 230) B带：lmax 270nm( e 1450) Cl B带：lmax 264nm( e 190) NH2 B带：lmax 280nm( e 1430) 特点：助色团一般是带有p电子的基团。例如： -OH 、-NH2 、 -OR 、-NR2 、-SR 、-X 等