紫外线分析法的具体步骤

紫外线分析法的具体步骤
1、第四章紫外光谱、紫外可见光分光光度法4-1紫外可见吸收光谱的产生一原因:分子中价电子跃迁产生的光谱吸收二电子跃迁类型与有机化合物有关的价电子有、和n电子,主要跃迁有:1NV跃迁:由基态跃迁至反键轨道:-*、-*2NQ跃迁:非键电子跃迁到反键轨道:n-*、n-*3NR跃迁:电子激发到更高能级或电离吸收波谱:此外,与分光光度法有关的跃迁还有:4电荷转移跃迁,常见过渡金属与有机配位体(显剂)之间电子转移跃迁,大多在可见光区,吸收强度大,往往用于定量分析。5.配位场跃迁,d-d或f-f轨道在配位场作用下简并,轨道分裂,产生d-d(、V周期)、f-f(La系、Ar系)跃迁。此吸收能量少,吸收强度较
2、小,多在可见光区。三辐射吸收的基本定律朗伯-比尔定律当一束平行光通过均匀的液体介质时,光的一部分被吸收,一部分透过溶液,还有一部分被容器表面散射。即I0It(吸收光)Ia(透射光)Ir若散射光Ir0则I0ItIa1透光率TIa/I0T,吸收2吸光度Alg1/TlgI0/IaA,吸收3朗伯比尔定律当入射光波长一定时(单光),溶液吸光度A只与溶液中有物质浓度和比皿厚度有关,成正比,即ALC=AkLC式中:k比例常数系吸系数L比皿厚度C溶液
浓度当C为摩尔浓度,令k,称为摩尔吸光系数。4吸光度的加和性,若溶液中有m种成分,其在某一波长下吸光系数分别为1、2m,浓度分别为C1、C2C
3、m则对于同一种物质,波长不同时(或K)不相同。四、无机化合物的紫外-可见光谱4-2有机化合物的紫外可见光谱一吸收光谱表示方法(光谱图)用A或T作图称光谱图。二常用术谱1生基团:含有键的不饱和基团(为CC、CO、NN、NO等)能产生-*跃迁,使得有机化合物分子在紫外可见光区产生吸收的基团。共轭生团a、基团结构不同:独立吸收b、相同,仅一个吸收峰,但强度随生团数目增加叠加。共轭:仅一个吸收峰(长波称动位置红移)强度显著增大。2助基团:含有非键电子(n电子)的基团(为OH、NH2、SH、X等),其本身在紫外可见光区无吸收,但能与生团中电子发生n-*共轭,使生团吸收峰(长波方向移动
4、红移)的基团。3红移和蓝移使分子的吸收峰向长波方向移动的效应称红移。使分子的吸收峰向短波方向移动的效应称蓝移。三有机化合物的紫外可见光谱1饱和有机化合物不含杂质原子时只有-*、150nm,CH3NH2max215CH3Imax258一般饱和有机化合物吸收均有远紫外,在一般意义上的紫外区没有吸收,故可作为紫外光谱的溶剂(为烷、醇、醚等)。
2不饱和脂肪烃单烯:-*在170200nm,不属一般意义紫外区共轭烯:共轭使-*的E,吸收峰红移,强度增大,这种吸收带称K吸收带(共轭带)。例:CH2CH2m165nm15000CH2CHCHCH2m21721000CH2CHCHCHCHCH2m2
5、57350003醛、酮化合物有、n电子,可产生n-*、-*、n-*,其中n-*跃迁在270300nm称R吸收带(基团带),例丙酮280nm,但102。对于、不饱和醛酮CO和CC共轭,因此,R,K吸收带均红移。R在320340nm10102K在220240nm1044芳香化合物无取代:苯在紫外区有三个吸收带,均由-*引起。E1吸收带在185nm104(60000)E2吸收带在204nm103(7900)B吸收带(苯带)在254260nm(230270nm)200=由于振动跃迁叠加在-*上引起。单取代:取代为助基团E2红移、B红移例:取代为生基团E2与K吸收带合并,红
6、移二取代:对位max增大,红移,邻位间此作用较小。稠环化合物:共轭苯环数增加,红移,4-3影响紫外可见光谱的因素一溶剂效应对于-*(*极性较大,与极性溶剂作用,*下降多,下降少,E)跃迁引起的吸收峰,溶剂极性变大,红移。对于n-*(n极性较*大,n多,*下降少,E)跃迁引起的吸收峰,溶剂极性变大,蓝移。因此,利用溶剂极性影响的不同可区分-*和n-*。此外,溶剂对吸收强度,精细结构等均有影响。所以,紫外光谱图必
须注明溶剂。二空间效应空间阻碍使共轭程度下降,吸收峰蓝移。例:二苯乙烯反式:max295,顺式:max280nm三超共轭效应烷基取代时,CH的饱键和苯环分子轨道重叠,使得E,红移。四P
7、H改变介质PH,对于不饱和酸、烯醇、酚、苯胺等化合物紫外光谱影响较大。4-4紫外可见光分光光度计一紫外可见光分光光度计主要部件及其作用光谱分析仪器在结构上均相似。紫外可见光分光光度计也有很多型号,但各类光谱分析仪器均由光源、单器、吸收池、检测器和显示系统等五个部分构成。1光源作用:提供入射光要求:提供足够强度和稳定的连续辐射,强度基本不随波长变化而改变。种类:钨灯(卤钨灯)发光波长3601000nm适用于可见光区氢(氘)灯波长范围180375nm适用于紫外区2单器作用:将复合光分解为单光3、吸收池作用:盛待测试样要求:透光性好,无折射,反射,宽度精确种类:石英=紫外区玻璃
8、=可见光区4.检测器作用:将光信号转变为电信号种类:硒光电池光电管光电信增管5.信号显示系统种类:检流计(72型)微安表(721)电位计(751)数显二紫外可见光分光光度计类型4-5紫外可见光分光光度法的应用紫外可见光吸光谱可用于定性和定量分析一定
性分析无机化合物吸收弱,很少用于定性分析,但对有机化合物的定性分析是常用手段之一。根据紫外可见光谱提供的信息可判断分子中生基团和助基团的性质。1结构骨架推断:和标准谱图完全相同,则说明有相同生团,若无K吸收带则不含共轭不饱和键;无R吸收带则无n-*。利用E1、E2、B吸收带可判断苯环或芳烃。2构型和构象(顺反式)三、纯度检测(
9、微量杂质)四、定量分析(一)测定方法1单组分:绝对法CxA/l(知)比较法CxAxCs/As需已知浓度标样标准曲线法标准加入法CxAxC/(Ax+-Ax)2多组分利用吸光度加和性解联主方程*3双波长法A(2b1b)C(a组分在1、2吸光度相同)*4差示分光光度法Al(CsCx)高浓度低浓度(二)测量条件选择1吸光度范围0.20.82入射光波长选择由吸收曲线确定3显反应条件显剂用量固定L、C,改变显剂用量作图选择PH值:使得络合物,络合物组成,显剂,待测离子等均稳定的PH范围温度时间干扰离子显剂要求:A、无B、稳定络合物C、不与共存离子络合五Woodwar
10、d和Fieser规则物质的紫外可见光谱显示的是分子中生基团和助基的特性,吸收峰的波长与分子中基团种类,数目及其相互位置有关。Woodward和Fieser在大量观测结果的
基础上,提出了计算共轭体和、不饱和醛酮类化合物max的经验规则WoodwardFieser共轭烯烃:基本值取代增量键二烯217共轭双键30nm半环二烯217环外双键5同环二烯253烷基或环键5异环二烯214OR6SR30X5NR260WoodwardFieser规则(见P94)效液相谱分析原理及流程2011-06-20中国化工仪器网点击:384高效液相谱以经典的液相谱为基础,是以高压下的
11、液体为流动相的谱过程。通常所说的柱层析、薄层层析或纸层析就是经典的液相谱。所用的固定相为大于100um的吸附剂(硅胶、氧化铝等)。这种传统的液相谱所用的固定相粒度大,传质扩散慢,因而柱效低,分离能力差,只能进行简单混合物的分离。而高效液相所用的固定相粒度小(5um-10um)、传质快、柱效高。高效液相谱法(HPLC)是20世纪60年代后期发展起来的一种分析方法。近年来,在保健食品功效成分、营养强化剂、维生素类、蛋白质的分离测定等应用广泛。世界上约有80%的有机化合物可以用HPLC来分析测定。高效液相谱分析原理(一)高效液相谱分析的流程由泵将储液瓶中的溶剂吸入谱系统,然后输出,经流
12、量与压力测量之后,导入进样器。被测物由进样器注入,并随流动相通过谱柱,在
柱上进行分离后进入检测器,检测信号由数据处理设备采集与处理,并记录谱图。废液流入废液瓶。遇到复杂的混合物分离(极性范围比较宽)还可用梯度控制器作梯度洗脱。这和气相谱的程序升温类似,不同的是气相谱改变温度,而HPLC改变的是流动相极性,使样品各组分在最佳条件下得以分离。(二)高效液相谱的分离过程同其他谱过程一样,HPLC也是溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次交换过程。它借溶质在两相间分配系数、亲和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差别使不同溶质得以分离。开始样品加在柱头上,假设样品中含有3个组分,
13、A、B和C,随流动相一起进入谱柱,开始在固定相和流动相之间进行分配。分配系数小的组分A不易被固定相阻留,较早地流出谱柱。分配系数大的组分C在固定相上滞留时间长,较晚流出谱柱。组分B的分配系数介于A,C之间,第二个流出谱柱。若一个含有多个组分的混合物进入系统,则混合物中各组分按其在两相间分配系数的不同先后流出谱柱,达到分离之目的。不同组分在谱过程中的分离情况,首先取决于各组分在两相间的分配系数、吸附能力、亲和力等是否有差异,这是热力学平衡问题,也是分离的首要条件。其次,当不同组分在谱柱中运动时,谱带随柱长展宽,分离情况与两相之间的扩散系数、固定相粒度的大小、柱的填充情况以及流动相的
卤钨灯光谱14、流速等有关。所以分离最终效果则是热力学与动力学两方面的综合效益。高效液相谱的类型(一)吸附谱在吸附谱中,样品的极性官能团牢固地保留在填料的吸附活性中心上,非极性烃基几乎不予保留。所以,要清楚地辨别极性功能团的种类、数量和位置。通常,样品能用吸附谱分离的应是能溶解于有机溶剂并是非离子型的,强离子样品是不适宜的。吸附谱所使用的流动相以正己烷、、二氯甲烷作为基础,按照样品的极性加上乙醇,然而,最好是使所加入醇的浓度为10%或更少一些。如有可能,可进一步减小百分数。因为高浓度的醇会减少填料的吸附活性,减弱吸附能力,并使重现困难。(二)分配谱1.正相分配谱正相分配谱适用于不溶于水
15、而溶于有机溶剂且带有极性基团的样品,但正相分配谱不适合于离子型物质。2.反相分配谱这种方法目前应用非常广泛,应用的范围也很广,在反相分配谱中,样品的非极性部分起保留作用。通过使用的流动相是水甲醇和水乙腈,通过加入甲醇或乙腈的量的不同来调节分离,但如果样品带有离子型基团,需要在流动相中加入盐或调节流动相的PH值,例如,如果样品有一个COOH基团,使流动相的PH值是偏向酸性的,由于抑制了COOH基团的电离而加强了保留。这个方法叫离子抑止法,如果样品有强离子基,有时候采用在流动相中加入适当抗衡离子以形成离子对的离子对法。在调节PH值中,保持PH值
在填料说明书手册中所规定的范围内,大多数化学键式

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