仪器分析技术一2011.ppt

第四章 常用仪器分析技术（一） 现代仪器分析技术 种类： 光谱分析法 质谱分析法 色谱分析法 现代仪器分析技术 重要性： 法医毒物分析这门学科是以现代仪器分析技术为基础发展和建立起来的。 ?鉴定毒物的确证实验和定量试验往往是仪器分析方法，而其它方法往往是毒物鉴定的预试验或筛选试验。 ?例：检测嫌疑人尿样中的毒品吗啡。 ? 光谱分析法概论 ? 紫外-可见分光光度法 ? 荧光分光光度法 ? 原子吸收分光光度法 三、光谱分析法的基本原理 任何光谱分析法包括三个主要过程 （1）电磁波提供能量 （2）能量与被测物质粒子相互作用使其发生能级跃迁 光（电磁波）照射物质，物质粒子（分子、离子、原子）能够选择性吸收光子，从能量较低的能级（基态）跃迁到能量较高的能级（激发态），即物质粒子发生能级跃迁，激发态不稳定，瞬间发射光子释放能量回到稳定的基态。光子的吸收和发射伴随着能级跃迁。 光 谱： 光谱是一种图谱，以光的波长或波数为横坐标，以物质粒子对光的吸收或发射强度为纵坐标。 分为吸收光谱和发射光谱两类。 光谱本质上是反映了物质粒子能级跃迁的特征。 紫外-可见分光光度法 物质分子的外层电子或分子轨道电子由基态跃迁到激发态，需要的能量较高，一般需要吸收紫外光区、可见光区的光能，在吸收过程中形成的吸收光谱称为紫外-可见吸收光谱。 5. 吸光度的加和性 当溶液中含有两种吸光物质组分，且它们之间不存在相互作用时，则该溶液对波长λ光的总吸光度为溶液中每一组份的吸光度之和，这种性质称为吸光度的加和性。 AT = E1C1L1+ E2C2L2 应用于多组分的定量测定。 ?⑴ σ→σ＊跃迁 生色团与助色团 红移与蓝移 1.吸收峰：吸收曲线上比左右相邻都高的一处称为吸收峰，其所在波长称为最大吸收波长（λmax）。 2.谷：峰与峰之间吸光度最小的部位称为谷，其所在波长称为最小吸收波长（λmin）。 3.肩峰：形状如肩的平坦吸收峰称为肩峰。 4.末端吸收：在短波端呈现的强吸收称为末端吸收，不成峰形。 3. 吸收光谱的讨论： 4. 溶剂极性、酸碱性对紫外-可见吸收光谱的影响 溶剂的极性、酸碱性除影响吸收峰的位置外，还影响吸收强度和光谱形状，所以一般应注明使用溶剂。 利用溶剂极性、酸碱性对一些化合物紫外-可见吸收光谱的影响，有助于对其进行定性鉴别。 溶剂极性对紫外-可见吸收光谱的影响 极性溶剂使л→л*跃迁吸收峰长移 ∵ л→л*跃迁中激发态的极性总比基态极性大，激发态与极性溶剂之间相互作用所降低的能量更大 ∴极性溶剂使完成л→л*跃迁所需能量降低（吸收电磁辐射的波长变大） 极性溶剂使n→л*跃迁吸收峰短移 ∵ n→л*跃迁中，基态的极性大于激发态，基态与极性溶剂之间相互作用所降低的能量更大 ∴极性溶剂使完成n→л*跃迁所需能量变大（吸收电磁辐射的波长变短） 溶剂酸碱性对紫外-可见吸收光谱的影响 许多有机物的共轭体系中含有酸碱基团，因此溶剂酸碱性影响这些物质的电离状态和化学结构，从而对这些物质的紫外-可见吸收光谱产生明显影响。 例：巴比妥类药物吸收峰的位置、吸收强度、吸收曲线形状随溶液pH值的改变而变化 巴比妥 三、紫外-可见分光光度计 2.单色器 3. 样品室 四、紫外-可见分光光度分析方法 1.定性分析 分析依据 化合物的紫外-可见吸收光谱特征（包括吸收光谱的形状、光谱参数、吸光系数） 分析步骤 ① 制备供试品溶液 检材用适当方法处理后，制备成供试品溶液。 分析步骤 ②绘制吸收光谱图 测定供试品溶液的紫外吸收光谱。确定其吸收峰数量、最大吸收波长、最小吸收波长、末端吸收等光谱特征参数。 ③结构信息分析 根据光谱特征，对照毒物的标准光谱，推断化合物可能的母体结构、生色团、助色团等结构信息。 在化学结构相似的一类药物中，往往具有共同的母体结构。这类药物紫外光谱的主要特征是相同或相似的，利用其可以获得药物类别的信息。 乌头碱、古柯碱、优卡因和异戊卡因结构与吸收特征比较 分析步骤 ④联用其它方法确认 用该法定性得到的往往是关于药毒物类别的信息。一般仅用紫外可见吸收光谱难以鉴别检材中未知毒物的化学结构，通常需要与其它分析方法联用，从不同角度联合确认。 单独应用本方法进行定性分析有一定局限性，主要是因为有些化学基团（如一些饱和结构）不是生色团，在紫外光谱上不能明显地反映；另外，不同的吸光基团其电子能级跃迁能量相近，会产生相似的吸收光谱特性