实验一 苯和其衍生物紫外吸收光谱测绘和紫外吸收光谱定性分析应用.docVIP

实验一 苯及其衍生物的紫外吸收光谱测绘及紫外吸收光谱定性分析的应用 一、实验目的 学习紫外可见分光光度计的使用方法。 掌握紫外吸收光谱的测绘方法。 了解不同的助色团、生色团对苯的紫外吸收光谱的影响。 学会利用吸收光谱进行未知物鉴定的方法。 二、基本原理 具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在紫外区（200~ 400nm）有特征吸收。芳香族化合物π→π*跃迁在近紫外区产生3个特征吸收带。苯的特征吸收带为184nm（E1）,204nm(E2),254nm(B)。E1带、E2带和B带是苯环上三个共轭体系中的的π→π*跃迁产生的，E1带和E2带属强吸收带，在230~270nm范围内的B带属弱吸收带，其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。当苯环上有助色基团如—OH、—Cl等取代基时，由于n—π共轭，使E2吸收带向长波长方向移动，但一般在210nm左右。同时，n—π共轭还能引起苯吸收的精细结构消失。生色基团为一类含有π键的不饱和基团，在饱和碳氢化合物或苯环上引入这些基团后其最大吸收波长将移至紫外及可见区范围内，产生红移效应。 紫外吸收光谱为有机化合物的定性分析提供了有用的信息为鉴定有机化合物提供了有用的信息。方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件（溶剂、浓度、pH值、温度等）下绘制的吸收光谱，或将未知物的紫外光谱与标准谱图（如Sadtler紫外光谱图）比较，如果两者一致，说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。但是，有机化合物在紫外区的吸收峰较少，有时会出现不同的结构，只要具有相同的生色团，它们的最大吸收波长相同，然而其摩尔吸光系数或比吸光系数E值是有差别的。因此需利用和处的或E等数据作进一步比较。 在测绘比较用的紫外吸收光谱图时，应首先对仪器的波长准确性进行检查和校正。还必须采用相同的溶剂，以排除溶剂的极性对吸收光谱的影响。同时还应注意PH值、温度等因素的影响。在实际应用时，应注意溶剂的纯度。 三、仪器与试剂 仪器 普析通用公司T6型紫外可见分光光度计 1㎝石英比色皿 容量瓶（10 mL，5 mL） 吸量管（1 mL，0.1 mL） 2、试剂 正己烷（A.R） 苯的正己烷溶液（以1：250比例混合而成） 0.3518mg/mL 苯酚的正己烷溶液 0.8mg/mL 苯甲酸的正己烷溶液 四、实验步骤 1、 苯及其一取代物的吸收光谱的测绘 在三只10mL容量瓶中分别加入1.00mL苯、苯酚、苯甲酸的正己烷溶液，用正己烷稀释至刻度，摇匀。将他们依次装入带盖的石英吸收池中，以正己烷为参比，从200—400nm进行波长扫描，得吸收光谱。 观察各吸收光谱的图形，找出最大吸收波长λmax，并计算各取代基使苯的λmax红移了多少？ 未知芳香族化合物的鉴定 取1.00mL未知芳香族化合物的正己烷溶液于10mL容量瓶中，用去正己烷稀释至刻度，摇匀。 用1㎝石英比色皿，以正己烷作参比，在200-600波长范围内扫描测定未知芳香族化合物吸收光谱。 实验结果 1、测试条件 2、苯及其一取代物的吸收光谱的测绘 通过将未知芳香族化合物吸收光谱与已知芳香族化合物标准光谱进行比对，指出未知芳香族化合物可能为哪种物质 nm 苯 苯酚 苯甲酸 未知物 300 0.001 0.001 0.004 0.01 299 0.002 0 0.003 0.011 298 0.001 0.001 0.005 0.011 297 0.002 0.001 0.004 0.011 296 0.001 0.002 0.006 0.011 295 0.002 0.002 0.006 0.012 294 0.001 0.004 0.007 0.013 293 0.003 0.005 0.009 0.014 292 0.003 0.008 0.011 0.014 291 0.003 0.011 0.015 0.015 290 0.002 0.017 0.019 0.014 289 0.002 0.025 0.028 0.015 288 0.002 0.041 0.04 0.014 287 0.003 0.072 0.068 0.016 286 0.002 0.111 0.099 0.016 285 0.003 0.171 0.143 0.017 284 0.002 0.256 0.202 0.017 283 0.002 0.359 0.272 0.016 282 0.002 0.473 0.347 0.017 281 0.002 0.577 0.418 0.017 280 0.002 0.652 0.476 0.018 279 0.003 0.699 0.506 0.018 278 0.004 0.72 0.509 0.019 277 0.003 0.