波普分析笔记第一章紫外吸收光谱法.docVIP

第一章 紫外吸收光谱法 第一节 光与原子及分子的 相互作用 一、光的二象性 光是一种电磁波，具有波动性和微粒性。 1、波动性 λ＝ c /υ υ= 1/λ 2、微粒性 E = hυ= h c/λ=h cυ 波长(或频率)一定，光子的能量一定。 波长越短，光子的能量越大。 二、光的分类及光谱区域 λ/nm 自然界中存在各种不同波长的电磁波，电磁辐射(电磁波)按其波长可分为不同区域： 电磁波 波长 跃迁类型 波谱方法 ?-射线 10-3?10-2 nm 核跃迁 莫斯鲍尔谱 X-射线 10-2?10 nm 内层电子 X射线谱 远紫外 10?200 nm 中层电子 紫外吸收光谱 近紫外 200?400 nm 外层价电子 原子光谱 可见光 400?760 nm 外层价电子 可见吸收光谱 红外 0.75?50 ?m 分子振动 红外、 拉曼光谱 远红外 50?1000 ?m 分子转动 远红外吸收光谱 微波 0.1?100 cm 电子自旋 电子顺磁共振、 分子转动 微波谱 射频 1?1000 m 核自旋 核磁共振 三、吸收光谱的产生 分子或原子具有选择性吸收电磁波的特性。而光是一种电磁波，当电磁波照射物质时，物质的分子或原子将吸收一定波长的电磁波而产生相应的吸收光谱。 只有当电磁波的频率与△E符合 △E=E2-E1=hυ 时，电磁波才能为原子或分子所吸收。 第二节 紫外光谱的基本原理 一、紫外吸收光谱的产生 1、波长范围 （10~400nm） 10 ~ 200 nm 远紫外区（真空UV区） 200 ~ 400 nm 近紫外区 2、UV的产生 分子中的外层电子吸收一定波长的UV光， 由低 能级向高能级跃迁产生的吸收光谱。 3、UV谱图的表示  横坐标：λ/nm 纵坐标： lgε、ε、A 峰在上  T%、T 峰在下 二、分子轨道与电子跃迁的类型 （一）分子轨道 1、定义 2、数目 3、分类 1)、根据能量分： 反键分子轨道（常用*标出）能量高  成键分子轨道 能量低 2)、按成键方式分：σ、π、 n 轨道 （二）电子跃迁类型 分子中的价电子有: 成键电子： (电子、(电子（轨道上能量低） 未成键电子： n 电子 （轨道上能量较低） 形成单键的电子-σ键电子； 形成双键的电子- π键电子； 氧、氮、硫、卤素等含有未成键的孤对电子-n键电子。 这三类电子都可能吸收一定的能量跃迁到能级较高的反键轨道上去，如下图所示。 4种电子跃迁类型： ( → (* 跃迁 n → (* 跃迁 ( → (* 跃迁 n → (* 跃迁 ( → (* 跃迁 有机化合物中饱和的C-C、C-H键以及其它单键都含有( → (*跃迁。 ?( → (*跃迁所需能量最高?吸收波长最短， 落在远紫外区 ( ?max 150nm ) 饱和烃只有(、(* 轨道，只能产生(→(*跃迁。 例如：甲烷 吸收峰在 125nm； 乙烷 吸收峰在 135nm ( 150nm ) 2. n→(*跃迁 分子中含O、N、S、X（卤素）等原子。n→(* 跃迁所需的能量比( → (*跃迁的低 ?(max 200nm左右 含有杂原子团如：-OH、-NH2 、-X、-S 等的 有机物分子中除能产生 (-(* 跃迁外，同时 能产生n→