紫外-可見吸收光譜法
發布時間：2017-09-01
紫外-可見吸收光譜法是分子吸收光譜方法，是利用分子對外來輻射的吸收特性建立起來的分析方法，是基于分子內電子躍遷產生的吸收光譜進行分析的一種方法，波長范圍在180～780nm之間。
紫外-可見吸收光譜法具有許多特點，主要用于分子的定量分析，在有機化合物定性鑒定中，也是一種重要的輔助工具。紫外-可見吸收光譜法具有靈敏度高，準確度較好，儀器價格低廉，儀器簡單，操作方便等優點。使紫外一可見分光光度法在有機化學、生物化學、藥品分析、食品檢驗、醫藥衛生、環境保護等各個領域中成為一種重要的檢測手段。
一、方法原理
紫外-可見吸收光譜起源于分子中電子能級的變化，各種化合物的紫外-可見吸收光譜的特征也就是分子中電子在各種能級間躍遷的內在規律的體現。據此，我們可以對許多化合物進行定量分析，深入認識有機化合物的結構。
1、有機化合物的紫外-可見吸收光譜
有機化合物的紫外-可見吸收光譜取決于有機化合物分子的結構。從化合物的性質來看，與紫外-可見吸收光譜有關的電子躍遷是n→σ*、n→π*和π→π*。圖6.1定性地表示了各種類型的電子躍遷所需能量和吸收波長的位置。
1、n→π*σ
電子從n軌道躍遷到σ*軌道，稱為n→σ*躍遷，含有雜原子S、N、O、P、鹵素原子的飽和有機化合物都可以發生這種躍遷。N→σ*躍遷的大多數吸收峰出現在波長200nm以下，在紫外區不易觀察到這類躍遷。
2、n→π*和π→π*躍遷
這兩類躍遷一般出現在波長大于200nm的紫外區，要求有機化合物分子中含有不飽和基團，例如
等，它們均含有π鍵的基團，稱為生色團。還有一些基團并無生色作用，但有能增強生色團的生色能力，稱為助色團，例如一OH、一NH2、一SH及鹵素元素等，它們都含有n未成鍵電子。π→7*躍遷產生強吸收帶，摩爾吸收系數可達104L／(mol?cm)，而n→π*躍遷吸收光譜的強度小，摩爾吸收系數一般在500L／(mol?cm)以下。
如果有機化合物含有幾個生色團，生色團之間由單鍵分子分開，不產生共軛效應，該化合物的吸收光譜基本上由這些生色團的吸收帶所組成。如果有機化合物中含有多個相同的生色團，其吸收峰的波長基本不變，而摩爾吸收系數將隨生色團數目而增加。如果有機化合物分子中生色團發生共軛作用，則原有的吸收峰將發生位移，同時摩爾吸收系數增大。
當有機化合物處于氣體狀態時，它的吸收光譜是由孤立的分子給出，因而其振動光譜和轉動光譜的精細結構也能表現出來。當有機化合物溶解于某種溶劑時，該有機物分子被溶劑分子所包圍，限制了分子的自由轉動，使轉動光譜表現不出來。如果溶劑的極性很大，該分子的振動光譜也將消失。此外，溶劑的極性不同，也將使吸收光譜的位置發生移動。極性較大的溶劑，一般會使π一π*躍遷譜帶向長波方向移動，稱為紅稱；而使n―π*躍遷譜帶移向短波方向，稱為藍移。某些有機化合物在引入含有孤對電子基團后，吸收光譜也會發生紅移或藍移。
參考資料：現代儀器分析實驗與技術
