问:紫外可见吸收光谱法的应用
- 答:利用紫外光谱可以推导有机化合物的分子骨架中是否含有共轭结构体系,如C=C-C=C、C=C-C=O、苯环等。利用紫外光谱鉴定有机化合物远不如利用红外光谱有效,因为很多化合物在紫外没有吸收或者只有微弱的吸收,并且紫外光谱一般比较简单,特征性不强。利用紫外光谱可以用来检验一些具有大的共轭体系或发色官能团的化合物,可以作为其他鉴定方法的补充。
(1)如果一个化合物在紫外区是透明的,则说明分子中不存在共轭体系,不含有醛基、酮基或溴和碘。可能是脂肪族碳氢化合物、胺、腈、醇等不含双键或环状共轭体系的化合物。
(2)如果在210~250nm有强吸收,表示有K吸收带,则可能含有两个双键的共轭体系,如共轭二烯或α,β-不饱和酮等。同样在260,300,330nm处有高强度K吸收带,在表示有三个、四个和五个共轭体系存在。
(3)如果在260~300nm有中强吸收(ε=200~1 000),则表示有B带吸收,体系中可能有苯环存在。如果苯环上有共轭的生色基团存在时,则ε可以大于10 000。
(4)如果在250~300nm有弱吸收带(R吸收带),则可能含有简单的非共轭并含有n电子的生色基团,如羰基等。 朗伯-比尔定律是紫外-可见吸收光谱法进行定量分析的理论基础,它的数学表达式为: A = ε b c
问:紫外可见光谱仪的应用和原理
- 答:紫外/可见光谱仪,是利用紫外可见光谱法工作的仪器。普通紫外可见光谱仪,主要由光源、单色器、样品池(吸光池)、检测器、记录装置组成。紫外/可见光谱仪设计一般都尽量避免在光路中使用透镜,主要使用反射镜,以防止由仪器带来的吸收误差。当光路中不能避免使用透明元件时,应选择对紫外/可见光均透明的材料(如样品池和参考池均选用石英玻璃)。紫外可见吸收光谱仪是紫外可见光谱仪中的用途较广的一种,其主要由光源、单色器、吸收池、检测器以及数据处理及记录(计算机)等部分组成。紫外/可见光谱仪主要用于化合物的鉴定、纯度检查、异构物的确定、位阻作用的测定、氢键强度的测定以及其他相关的定量分析之中,但通常只是一种辅助分析手段,还需借助其他分析方法,例如红外、核磁、EPR等综合方法对待测物进行分析,以得到精准的数据。
问:紫外线可见光谱分析的主要特点和应用场景有哪些?
- 答:紫外-可见吸收光谱的特点
1.在仪器分析中,紫外-可见分光光度法是历史悠久、应用最为广泛的一种光学分析方法。它是利用物质的分子或离子对某一波长范围光的吸收作用,对物质进行定性分析、定量分析及结构分析,所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱。
2.相对于其他光谱分析方法来说,其仪器设备和操作都比较简单,费用少,分析速度较快。
紫外-可见吸收光谱的应用
1.定性分析
判断共轭关系及某些官能团。如在(200~400)nm之间无吸收峰,说明该未知物无共轭关系,且不会是醛、酮,很可能是一个饱和化合物。
2.定量分析
用于测定物质的浓度或含量,测定步骤与可见光分光光度计相同 。
3.异构体的判断
例如:乙酰乙酸乙酯存在酮-烯醇互变异构体。酮式没有共轭双键,在204nm处有弱吸收;烯醇式有共轭双键,在245nm处有强吸收。故可根据它们的紫外吸收光谱可判断其存在与否。