仪器分析第三章-分子荧光.ppt

主要内容 荧光的产生 荧光效率与化学结构的关系 荧光光度法的定量依据 荧光光度计 应用;§1 荧光的产生;荧光: 以辐射驰豫的形式回到基态时的发射光 在分子荧光分析中，常以紫外光及可见光区的辐射作为激发能，所发生的荧光则多在可见光区;问题： 分子荧光光谱是连续光谱吗?;（二）激发光谱曲线和荧光光谱曲线 荧光为光致发光，因此必须选择合适的激发光波长，可根据它们的激发光谱曲线来确定。 固定测量波长为荧光最大发射波长，然后改变激发波长，根据所测得的荧光（磷光）强度与激发光波长的关系，即可绘制 激发光谱曲线 激发光谱曲线与其吸收曲线可能相同，但激发光谱曲线是荧光强度与波长的关系曲线，吸收曲线则是吸光度与波长的关系曲线，两者在性质上是不同的 固定激发光波长为其最大激发波长，然后测定不同的波长时所发射的荧光或磷光强度，即可绘制荧光或磷光光谱曲线;1. 荧光发射光谱的形状与激发波长无关 由于较高激发态通过内转换及转动弛豫回到第一电子激发态的几率较高,远大于由高能激发态直接发射光子的速度，故在荧光发射时，不论用哪一个波长的光辐射激发，电子都从第一电子激发态的最低振动能层返回到基态的各个振动能层 2. Stokes位移---分子荧光的发射相对于吸收位移到较长的波长 受激分子通过振动弛豫而失去转动能; or 溶液中溶剂分子与受激分子的碰撞，也会有能量的损失。因此，在激发和发射之间产生了能量损失。 ;3.镜像规则 通常荧光发射光谱和它的吸收光谱呈镜像对称关系 . why?;Stokes荧光;共振荧光 l激发 = l荧光;§4.2 荧光效率与荧光分子结构的关系 一. 荧光效率 (荧光量子产率);二. 荧光与有机化合物结构的关系 从分子结构来说,绝大多数能发荧光的物质为含有低能的π→π* 跃迁能级的芳香环或杂环化合物 1.共轭效应 π电子的共轭程度越大，就越容易被激发,分子的荧光效率越大,而且其最大荧光波长也会相应地“红移”——向长波长方向移动 ;;例：导电性高分子材料;;2. 刚性结构和共平面效应; ;4.金属螯合物的形成 ;5.化学环境对荧光的影响 ;溶剂???极性越强，φF越大 ;pH值的影响 ; 荧光的猝灭;§3.3 荧光的定量分析; ;§4 荧光分光光度计;问题：与紫外-可见光分光光度计相比,它在构造上有哪两点不同?为什么要这样?; ;§3.5 应用;;有机化合物;;在医学检验、药物分析、生物化学、毒性分析中的应用;? 色胺的测定;荧光衍生法 灵敏度提高 ;四氢大麻醇是一种常见的兴奋剂，当它在人体血液中含量为3～50ng/ml时就会相当兴奋，但它在被吸入后10min内，含量将急剧下降，2h后只有1ng/ml左右。从吸毒到被抓获一般都有2小时以上，如何能准确无误地做出吸毒与否的结论呢?;§3.6 化学发光分析;化学发光反应必须的满足条件: （1）化学反应必须提供足够的激发能，激发能主要来源于反应焓 （2）要有有利的化学反应历程，使化学反应的能量至少能被一种物质所接受并生成激发态。 （3）激发态能释放光子或能够转移它的能量给另一个分子，而使该分子激发，然后以辐射光子的形式回到基态。 ;化学发光反应效率?cl，又称化学发光的总量子产率: ?cl = 发射光子的分子数 / 参加反应的分子数 化学反应的发光效率、光辐射的能量大小以及光谱范围，完全由参加反应物质的化学反应所决定。每个化学发光反应都有其特征的化学发光光谱及不同的化学发光效率; 化学发光反应类型 直接化学发光和间接化学发光 直接发光是被测物A或B作为反应物直接参加化学发光反应，生成电子激发态产物分子，此初始激发态能辐射光子。 A + B? C* + D C* ? C + h? ; 气相化学发光和液相化学发光 （1）气相化学发光 主要有O3、NO、S的化学发光反应，可用于监测空气中的O3、NO、SO2、H2S、CO、NO2等。 ;气相化学发光;液相化学发光;;;开放性作业题 2. 试从方法的原理、仪器结构、方法的灵敏度、选择性、线性范围、应用对象等方面对紫外-可见分子吸收光度法和分子荧光光度法进行全面比较. 最好举一应用实例说明.