摘要關鍵詞：紫外可見光譜有機化合物應用
引言：紫外和可見光譜是由分子吸收能量激發價電子或外層電子躍遷而產生的電子光譜。電子光譜的波長範圍為10-800nm，該波段又可分為可見光區（400-800nm），有色物質在此吸收；近紫外區（200-400nm），芳香族化合物或具有共軛體系的物質在此區域有吸收；還有遠紫外區（10-200nm）。
與其他的光譜測定方法相比，紫外光譜具有儀器**較低，操作簡便的優點。紫外可見吸收光譜應用廣泛，不僅可進行定量分析，還可利用吸收峰的特性進行定性分析和簡單的結構分析，測定一些平衡常數、配合物配位比等；也可用於無機化合物和有機化合物的分析，對於常量、微量、多組分都可測定。因此，本文就詳細闡述了紫外可見光譜在有機化合物結構測定的應用。
1基礎知識：
髮色團亦稱生色團，是指在乙個分子中產生紫外吸收帶的官能團，一般認為帶有pai
電子的基團。有機化合物中常見的發色團有：羰基、硝基、雙鍵，叄鍵以及芳環等。
助色團有些原子或原子團單獨在分子中存在時，吸收波長小於200nm，而於一定的發色團相連時，可以使發色團所產生的吸收峰位置紅移，吸收強度增加，具有這種功能的原子或原子團成為助色團。助色團一般為帶有孤電子對的原子或原子團。常見的助色團有-oh、-or、-nhr、-sh、-sr、-i 等
e1 吸收帶: 由苯環的乙個共軛雙鍵的電子躍遷引起。
紅移：也稱長波移動當。有機物的結構發生變化（如取代基的變更）或受到溶劑效應的影響時，其吸收帶的最大吸收波長向長波方向移動的效應。
藍移： 也稱向短波移動。與紅移相反。
增色效應：或稱濃色效應。使吸收帶的吸收強度增加的效應，反之稱為減色效應或淺色效應
強帶： 在紫外光譜中，凡摩爾吸光係數大於10的4次方的吸收帶稱為強帶。產生這種吸收帶的電子躍遷往往是允許躍遷。
弱帶：凡摩爾吸光係數小於1000的吸收帶稱為弱帶。產生這種吸收帶的電子往往是禁阻躍遷。
2. 原理
分子的價電子在吸收輻射並躍遷到高能級後產生的吸收光譜, 通常被稱為電子光譜, 由於其波長範圍是在光譜的可見和紫外區, 所以電子光譜又叫紫外- 可見光譜。 許多無色透明的有機化合物, 雖不吸收可見光, 但往往能吸收紫外光。 如果用一束具有連續波長的紫外光照射有機化合物, 這時紫外光中某些波長的光輻射就可以被該化合物的分子所吸收,若將不同波長的吸收光度記錄下來, 就可獲的該化合物的紫外吸收光譜[1]。
鑑定化合物主要是依據光譜圖上的一些特徵，特別是最大摩爾吸收波長即摩爾吸光系數值來進行鑑定。
如果乙個化合物在紫外區是透明的，則說明分子中不存在共軛體系，不含有醛基、酮基或溴和碘。可能是脂肪族碳氫化合物、胺、醇等不含雙鍵或環狀共軛體系的化合物。
如果在210-250nm有強吸收，表示有k吸收帶，則可能含有兩個雙鍵的共軛體系，如共軛二烯等。同樣在260nm，300nm，330nm，處有高強度k吸收帶，則表示有三個、四個和五個共軛體系存在。
如果在260-300nm中有中強吸收（摩爾吸收係數=200-1000），則表示有b帶吸收，體系中可能有苯環存在。如果苯環上有共軛的生色基團存在，則摩爾吸收係數可以大於10000。
如果譜圖在250-300nm範圍出現中等強度的吸收帶(最大摩爾吸光係數約103 )有時能呈現精細結構 ，且同時在200nm附近有強吸收帶，說明分子中含有苯環或雜環芳烴 ,根據吸收帶的具體位置和有關經驗計算方法還可以進一步估計芳環是否與助色團或其他生色團相連[2]。
如果化合物呈現許多吸收帶，甚至延伸到可見光區，則可能含有一長鏈共軛體系或多環芳香性生色基團。若化合物具有顏色，則分子中含有的共軛生色團或助色團至少有四個，一般在五個以上（偶氮化合物除外）
若210nm以上檢測不到吸收譜帶，則被測物為飽和化合物，如烷烴、環烷烴、醇、醚等, 也可能是含有孤立碳碳不飽和鍵的烯、炔烴或飽和碳酸及酯。 "
3. 應用例項
1. 飽和烴類化合物
飽和烴類化合物只含有單鍵（p13），只能產生p13 ，由於電子由p13成鍵軌道躍遷至p13反鍵軌道所需的能量高，吸收帶位於真空紫外區，如甲烷和乙烷的吸收帶分別在125nm和135nm。c-c鍵的強度比c-h鍵的強度低，所以乙烷的波長比甲烷的要長一些。
環烷烴由於環張力的存在，降低了c-c鍵的強度，實現p13躍遷所需要的能量也相應要減小，其吸收波長要比相應直鏈烷烴大許多，環越小，吸收波長越大。例如，環丙烷的最大摩爾吸收波長為190nm，而丙烷的僅為150nm。
2. 乙烯、二烯及多烯類化合物
不飽和化合物由於含有pai鍵而具有pai躍遷，pai 躍遷的能量比pai小，最簡單的碳-碳雙鍵化合物為乙烯，在165nm處有乙個強的吸收帶，乙烯中的氫原子被烷基取代後，吸收峰向長波移動，二取代順反異構體的吸收峰幾乎相同。具有n個雙鍵的共軛多烯，雙鍵的數目越多，吸收峰越向長波方向移動[3]。如表一所示。
3．含炔基的有機矽聚物
不同取代基的含炔基聚合物的紫外光譜 (圖 l )，最大吸收峰在 260-265nm 處, 並且在 253~ 255 處有乙個尖峰 ，通過比較a 、b 、c 三條曲線 ，可以知道隨著聚合物主鏈矽原子上的取代基的共扼程度的增加，聚合物吸收峰稍有紅移，但變化不是很明顯。這是因為此類聚合物的吸收主要是由其主鏈結構的電子躍遷引起，取代基所作的貢獻比較小，對吸收峰影響不大。光譜圖中不同取代基的聚合物出現肩峰是由於聚合物主鏈中炔基鏈段躍遷引起的。
圖一不同取代基的含炔基矽聚物的紫外-可見吸收光譜
a 取代基為二甲基， b 取代基為苯甲基， c取代基為聯苯基
4.運用紫外吸收光譜分析芳香化合物
苯及其衍生物與相應的開鏈化物己三烯的紫外光譜有明顯的不同。苯在255,200,185 毫微公尺具有吸收峰，其吸收強度隨著波長的增加而遞減（分別是=200,7000及47000）。烷基取代後使吸收峰向長波移動，但對其吸收強度影響不大。
當第二個發色團與苯環共軛後，則出現新的吸收峰，這是由於電子轉移而引起的，多在高於220毫微公尺處出現吸收峰，並且這種電子轉移與取代基的性質有關，如果有孤電子對的取代基則其電子對移至苯環，而乙烯基，羰基等取代基則苯環電子向取代基移動。這樣一些吸收峰對鑑別衍生物是很有用的。
4. 結果與討論
4.參考文獻
[1] 張俊生, 李純毅 ,王曉莉 《**紫外吸收光譜在有機化學中的應用》 內蒙古石油化工出版社，2023年第9期
[2] 曹海華 《紫外光譜在化合物結構分析中的應用》 內蒙古石油化工出版社 2023年第8期
[3] 於德全 《紫外及紅外吸收光譜在有機化合物結構測定中的應用》 藥學學報出版社 2023年8月第13卷第8期[4]
有機化合物的結構
與分類 教學目標 1.有機物中碳原子的成鍵特點 2 有機物分子的空間構型與碳原子成鍵方式的關係 3 有機物結構的表示方法 結構式 結構簡式 鍵線式4.同分異構現象 5.同分異構體的種類及確定方法 教學重點 有機物分子的空間構型與碳原子成鍵方式的關係 教學難點 同分異構現象 教學方法 自主 法 分析法...
有機化合物的結構特點
教學設計思想 1 教材分析 本節的內容是有機化合物的結構特點。在必修2模組中，學生已具備了有機化學的初步知識，初步了解有機化合物的同分異構現象，認識到有機化合物種類的多樣性與其結構特點有關 在選修模組 物質結構與性質 中，學生已學習了共價鍵的成因及其主要型別，學會運用 價層電子對互斥理論 雜化軌道理...
1 2 1有機化合物的結構特點
第一章認識有機化合物 第二節有機化合物的結構特點 知識目標 有機物的成鍵特點，同分異構現象。知識要點 新課 一 有機化合物中碳原子的成鍵特點 1 碳原子可形成4個共價鍵，常通過共價鍵與h o s n p等形成共價化合物。2 碳原子之間可以形成單鍵 雙鍵和叄鍵，其中單鍵可以旋轉，雙鍵和三鍵不能旋轉。3...