紫外-可見分光光度法
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紫外-可見光光譜(Ultraviolet–visible spectroscopy,UV-Vis),又稱紫外-可見分子吸收光譜法,是以紫外線-可見光區域電磁波連續光譜作為光源照射樣品,研究物質分子對光吸收的相對強度的方法。通過分子紫外-可見分子吸收光譜法的分析可以進行定性分析,並可依據朗伯-比爾定律進行定量分析。[1]
當光的波長減小到一定數值時,溶劑對它產生強烈的吸收,即「端吸收」,樣品測試就在「端吸收」的透明界限之內。
常用溶劑的透明界限如下表:[2]
溶劑 | 透明界限(nm) |
---|---|
水 | 190 |
乙腈 | 190 |
正己烷 | 200 |
異辛烷 | 200 |
環己烷 | 205 |
95%乙醇 | 205 |
甲醇 | 205 |
乙醚 | 215 |
1,4-二氧六環 | 215 |
磷酸三甲酯 | 215 |
氯仿 | 245 |
甲苯 | 300 |
電子躍遷與吸收帶
[編輯]σ—σ*躍遷、R吸收帶
[編輯]成鍵σ電子由基態躍遷到σ*軌道。在有機化合物中,由單鍵構成的化合物,如飽和烴類能產生σ→σ*躍遷。引起σ→σ*躍遷所需的能量最大。因此,所產生的吸收峰出現在遠紫外區,在近紫外區、可見光區內不產生吸收,故常採用飽和烴類化合物作紫外一可見吸收光譜分析時的溶劑(如正己烷、正庚烷等)。
R吸收帶強度較弱,吸收峰在200~400nm之間。
n—σ*躍遷、K吸收帶
[編輯]分子中未共用n電子躍遷到σ*軌道;凡含有n電子的雜原子(如N、O、S、P、X等)的飽和化合物都可發生n→σ*躍遷。由於此類躍遷比σ→σ*所需能量較小,一般相當於150~250nm的紫外光區,κ值在l00~l000 L.mol- 1.cm-1,屬於中等強度吸收。
K吸收帶強度較大,吸收峰通常在217~280nm之間;其波長隨著共軛體系的加長而向長波方向移動,吸收強度也隨之加強。
π—π*躍遷、B吸收帶
[編輯]成鍵π電子由基態躍遷到π*軌道;凡含有雙鍵或叄鍵(如C═C、C≡C等)的不飽和有機化合物,都能產生π→π*躍遷。π→π*躍遷所需的能量與n→σ*躍遷相近,吸收峰在200nm附近,屬強吸收。
B吸收帶吸收峰通常在230~270nm之間;B吸收帶的精細結構常用來判斷芳香族化合物,但當苯環上有取代基且與苯環共軛或在極性溶劑中測定時,這些精細結構會簡單化或消失。
n—π*躍遷、E吸收帶
[編輯]未共用n電子躍遷到π*軌道。含有雜原子的雙鍵不飽和有機化合物能產生這種躍遷。如含有C═O、C═S、-N=O、-N=N-等雜原子的雙鍵化合物。躍遷的能量最小,吸收峰出現在200~400nm的紫外光區,屬於弱吸收。
E吸收帶分E1、E2帶;E1帶的吸收約在185nm處,E2帶約在204nm處,都屬強吸收。
參考文獻
[編輯]- ^ 曾元兒, 張凌. 儀器分析. 科學出版社. 12. ISBN 978-7-03-019488-6
- ^ 《有機化合物結構鑑定與有機波譜學》 寧永成 著 2000年第二版第364頁
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