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(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。 (1) 紫外光谱图 (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： (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 : (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： (丙) UV吸收带及其特征 (i) R带[来自德文Radikalartig(基团)] 起源：由n-π＊跃迁引起。或者说，由带孤对电子的发色团产生。例如： (ii) K带[来自德文Konjugierte(共轭)] 起源：由π-π＊跃迁引起。特指共轭体系的π-π＊跃迁。 K带是最重要的UV吸收带之一，共轭双烯、α,β－不饱和醛、酮，芳香族醛、酮以及被发色团取代的苯（如苯乙烯）等，都有K带吸收。例如： (iii) B带和E带 起源：均由苯环的π-π＊跃迁引起。是苯环的UV特征吸收。 特点： ①B带为宽峰，有精细结构 (苯的B带在230－270nm) εmax偏低：200＜ε＜3000 (苯的ε为215)； ② E1带特强，(εmax ＜10000) ； E2带中等强度，(2000＜εmax ＜10000) ③ 苯环上引入取代基时，E2红移，但一般不超过210nm。如果E2带红移超过210nm，将衍变为K带。 (3) UV图谱的解析 UV与IR、NMR不同，它不能用来鉴别具体的官能团，而主要是通过考察孤对电子及π电子的跃迁来提示分子中是否存在共轭体系。 部分化合物的UV吸收见下表： * 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。 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。 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。 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)。 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。 特点：助色团一般是带有p电子的基团。例如： (c) 红移与蓝移 红移——由取代基或溶剂效应引起的λmax向长波方向移动的现象。 蓝移——由取代基或溶剂效应引起的λmax向短波方向移动的现象。 (d) 增色效