第3章 紫外-可見分光光度法
【本章教學要求】
●掌握紫外-可見光譜產生的原因及特征,電子躍遷類型、吸收帶的類型,Lambert-Beer定律的物理意義及有關計算,單組分定量的各種方法。
●熟悉各種電子躍遷所產生的吸收及其特征;運用伍德沃德-菲澤規則,判斷不同的化合物;紫外-可見分光光度計的基本部件和操作。
●了解紫外光譜與有機物分子結構的關系、比色法的原理與應用。
【導入案例】
光致變色材料作為一類新型功能材料,有著十分廣闊的應用前景。例如可以作為光信息存儲材料、光開關、光轉換器等,這些材料在機械、電子、紡織、國防等領域都大有作為。光致變色涂料、光致變色玻璃、光致變色墨水的研制和開發,具有現實性的應用意義。除了以上的應用,光致變色材料還可以作為自顯影感光膠片、全息攝影材料、防護和裝飾材料、印刷版、印刷電路和偽裝材料等。 特別要指出的是,光致變色化合物作為可擦寫光存儲材料的研究,是近些年來光致變色領域中研究的熱點之一。作為可擦寫光存儲材料的光致變色光存儲介質,應滿足在半導體激光波長范圍具有吸收、非破壞性讀出、良好的熱穩定性、優良的抗疲勞性和較快的響應速度等條件。光致變色性能的測試,就利用了紫外光譜。
通過紫外光譜進行測試,研究在光的照射下顏色發生可逆變化的現象。如螺口惡嗪類化合物A的環己烷溶液是沒有顏色的,但在365nm連續的紫外光的照射下,溶液變成藍色,在可見光區域產生吸收。隨照射時間的延長,吸收峰的強度逐漸變大,直至不再變化為止,將化合物的溶液放在暗處,其在可見光區域的吸收會逐漸下降。
紫外-可見分光光度法(ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-VIS),亦稱紫外-可見分子吸收光譜法(ultraviolet-visible molecular absorption spectrometry),屬于分子光譜,它是分子在紫外-可見光作用下外層價電子發生能級躍遷而產生的吸收光譜,是研究物質電子光譜的分析方法。紫外-可見光譜是指200~800nm紫外光區和可見光區的分子吸收光譜。該法的靈敏度較高,一般可達10-4~10-7g/mL,甚至更低。紫外-可見分光光度法可以進行定性、定量和結構分析。紫外-可見分光光度法具有儀器普及、設備簡單、操作方便等優點,廣泛地應用于有機化合物和無機化合物的鑒定和定量分析中。