第一篇理化方法概論

1、紫外一可見分光光度法

2、紅外分光光度法

3、質譜法

4、核磁共振波譜法

5、電位分析法

6、色譜法分離原理

7、氣相色譜法

8、高效液相色譜法

9、其他

1、紫外一可見分光光度法

研究物質在紫夕卜、可見光區的分子吸收光譜的分析方法稱為紫

外-可見分光光度法。紫外一可見分光光度法是利用某些物質的分子吸收

200~800nm光譜區的輻射來進行分析測定的方法。這種分子吸收光譜

產生干價電子和分子軌道上的電子在電子能級間的躍遷,廣泛用于無機

和有機物質的定性和定量測定。

第一節紫外一可見吸收光譜

一、分子吸收光譜的產生

在分子中，除了電子相對于原子核的運動外，還有核間相對位移引

起的振動和轉動。這三種運動能量都是量子化的，并對應有一定能級。

在每一電子能級上有許多間距較小的振動能級，在每一振動能級上又有

許多更小的轉動能級。

若用電子、△E振動、△E轉動分別表示電子能級、振動能

級轉動能級差，即有△E電子〉△E振動〉△E轉動。處在同一電子能

級的分子，可能因其振動能量不同，而處在不同的振動能級上。當分子

處在同一電子能級和同一振動能級時，它的能量還會因轉動能量不同，

而處在不同的轉動能級上。所以分子的總能量可以認為是這三種能量的

總和：E分子=E電子+E振動+E轉動

當用頻率為V的電磁波照射分子，而該分子的較高能級與較低能級之

差^E恰好等于該電磁波的能量hv時，即有

△E=hv（h為普朗克常數）

此時，在微觀上出現分子由較低的能級躍遷到較高的能級；在宏

觀上則透射光的強度變小。若用一連續輻射的電磁波照射分子，將照射

前后光強度的變化轉變為電信號，并記錄下來，然后以波長為橫坐標，

以電信號（吸光度A）為縱坐標，就可以得到一張光強度變化對波長的

關系曲線圖——分子吸收光譜圖。

二、分子吸收光譜類型

根據吸收電磁波的范圍不同，可將分子吸收光譜分為遠紅外光譜、

紅外光譜及紫外、可見光譜三類。

分子的轉動能級差一般在0.005~0.05eVo產生此能級的躍遷，

需吸收波長約為250~25即的遠紅外光，因此，形成的光譜稱為轉動光

譜或遠紅外光譜。

分子的振動能級差一般在0.05~1eV,需吸收波長約為25~1.25pm

的紅外光才能產生躍遷。在分子振動時同時有分子的轉動運動。這樣，

分子振動產生的吸收光譜中，包括轉動光譜，故常稱為振-轉光譜。由于

它吸收的能量處于紅外光區，故又稱紅外光譜。電子的躍遷能差約為1~

20eV,比分子振動能級差要大幾十倍，所吸收光的波長約為12.5、

0.06”，主要在真空紫外到可見光區，對應形成的光譜，稱為電子光譜

或紫外、可見吸收光譜。

通常，分子是處在基態振動能級上。當用紫外、可見光照射分子時，

電子可以從基態激發到激發態的任一振動（或不同的轉動）能級上。因

此，電子能級躍遷產生的吸收光譜，包括了大量譜線，并由于這些譜線

的重疊而成為連續的吸收帶，這就是為什么分子的紫外、可見光譜不是

線狀光譜，而是帶狀光譜的原因。又因為絕

大多數的分子光譜分析，都是用液體樣品，加之儀器的分辨率有限，因

而使記錄所得電子光譜的譜帶變寬。

由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外區（60~200nm）均有吸

收，因此在測定這一范圍的光譜時，必須將光學系統抽成真空，然后充

以一些惰性氣體，如氯、氯、氮等。鑒于真空紫外吸收光譜的研究需要

昂貴的真空紫外分光光度計，故在實際應用中受到一定的限制。我們通

常所說的紫外一可見分光光度法，實際上是指近紫外、可見分光光度法。

第二節化合物紫外一可見光譜的產生

在紫外和可見光譜區范圍內，有機化合物的吸收帶主要由bfb*、

兀-?兀*、n-＞。*、n—n*及電荷遷移躍遷產生。無機化合物的吸收帶主要由

電荷遷移和配位場躍遷（即d—d躍遷和f—f躍遷）產生.

由于電子躍遷的類型不同，實現躍遷需要的能量不同，因此吸收

光的波長范圍也不相同。其中bf躍遷所需能量最大，n-兀*及配位場躍

遷所需能量最小，因此，它們的吸收帶分別落在遠紫外和可見光區。從

圖中可知，兀-兀*（電荷遷移）躍遷產生的譜帶強度最大，n-＞兀*、

nfo*躍遷產生的譜帶強度次之，（配位躍遷的譜帶強度最小）。

一、有機化合物的紫外一可見吸收光譜

（-）、躍遷類型

*

0反鍵。*軌道

*

和反鍵兀*軌道

E

nn非鍵軌道

兀成鍵謝道

o成鍵。軌道

基態有機化合物的價電子包括成鍵b電子、成鍵兀電子和非鍵電子

（以n表示）。分子的空軌道包括反鍵b*軌道和反鍵兀*軌道，因此，可

能的躍遷為bfcr*、兀―＞兀*、n—＞a*n—＞兀*等。

1,of。*躍遷它需要的能量較高，一般發生在真空紫外光區。

飽和燃中的一C-C一鍵屬于這類躍遷，例如乙烷的最大吸收波長入max為

135nm。

2,nfo*躍遷實現這類躍遷所需要的能量較高，其吸收光譜落

于遠紫外光區和近紫外光區，如CH30H和CH3NH2的n->b*躍遷光譜分別為

183nm和213nm。

3,兀->兀*躍遷它需要的能量低于ofcr*躍遷，吸收峰一般處于近

紫外光區，在200nm左右，其特征是摩爾吸光系數大，一般￡maxN104,

為強吸收帶。如乙烯（蒸氣）的最大吸收波長入max為162nm。

4,n-兀*躍遷這類躍遷發生在近紫外光區。它是簡單的生色

團如霞基、硝基等中的孤對電子向反鍵軌道躍遷。其特點是譜帶強度弱，

摩爾吸光系數小，通常小于100,屬于禁阻躍遷。

5,電荷遷移躍遷

所謂電荷遷移躍遷是指用電磁輻射照射化合物時，電子從給予體

向與接受體相聯系的軌道上躍遷。因此，電荷遷移躍遷實質是一個內氧

化一還原的過程，而相應的吸收光譜稱為電荷遷移吸收光譜。例如某些

取代芳煌可產生這種分子內電荷遷移躍遷吸收帶。電荷遷移吸收帶的

譜帶較寬，吸收強度較大，最大波長處的摩爾吸光系數￡max可大于104。

（二）、常用術語

1,生色團

從廣義來說，所謂生色團，是指分子中可以吸收光子而產生電子躍

遷的原子基團。但是，人們通常將能吸收紫外、可見光的原子團或結構

系統定義為生色團。

2,助色團

助色團是指帶有非鍵電子對的基團，如-OH、-OR、-NHR、-SH、

-Cl、-Br、-I等，它們本身不能吸收大于200nm的光，但是當它們與生色

團相連時，會使生色團的吸收峰向長波方向移動，并且增加其吸光度。

3,紅移與藍移（紫移）

某些有機化合物經取代反應引入含有未共享電子對的基團（-0H、

-OR、-NH2、-SH、-Cl、-Br、-SR、-NR2）之后，吸收峰的波長將向

長波方向移動，這種效應稱為紅移效應。這種會

使某化合物的最大吸收波長向長波方向移動的基團稱為向紅基團。

在某些生色團如默基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰

的波長會向短波方向移動，這種效應稱為藍移（紫移）效應。這些會使

某化合物的最大吸收波長向短波方向移動的基團（如-CH2、-CH2CH3.

-0C0CH3）稱為向藍（紫）基團。

（三）有機化合物紫外-可見吸收光譜

1,飽和煌及其取代衍生物

飽和煌類分子中只含有。鍵，因此只能產生of躍遷，即。電子從

成鍵軌道（O）躍遷到反鍵軌道（。*）o飽和煌的最大吸收峰一般小

于150nm,已超出紫外、可見分光光度計的測量范圍。

飽和燃的取代衍生物如鹵代燒，其鹵素原子上存在n電子，可產生

n-＞。*的躍遷。n-＞。*的能量低于例如，CH3C1＞CH3Br和CH3I

的nfb*躍遷分別出現在173、204和258nm處。這些數據不僅說明氯、溟

和碘原子引入甲烷后，其相應的吸收波長發生了紅移，顯示了助色團的

助色作用。直接用烷煌和鹵代始的紫外吸收光譜分析這些化合物的實用

價值不大。但是它們是測定紫外和（或）可見吸收光譜的良好溶劑。

2,不飽和煌及共甄烯燃

在不飽和煌類分子中，除含有。鍵外，還含有兀鍵，它們可以產生

b—＞o*和兀—兀*兩種躍遷。兀-＞兀*躍遷的能量小于O-＞o*躍遷。例如，在

乙烯分子中，兀-＞兀*躍遷最大吸收波長為180nm

在不飽和煌類分子中，當有兩個以上的雙鍵共舸時，隨著共聊系

統的延長，n-兀*躍遷的吸收帶將明顯向長波方向移動，吸收強度也隨

之增強。在共輸體系中，兀-＞兀*躍遷產生的吸收帶又稱為K帶。

3,戮基化合物

玻基化合物含有〉C=0基團。〉C=0基團主要可產生兀-兀*、nfb*、

n-＞n*三個吸收帶，nf兀*吸收帶又稱R帶，落于近紫外或紫外光區。醛、

酮、竣酸及竣酸的衍生物，如酯、酰胺等，都含有璇基。由于醛酮這類

物質與竣酸及竣酸的衍生物在結構上的差異，因此它們n-＞兀*吸收帶的光

區稍有不同。

竣酸及竣酸的衍生物雖然也有nf兀*吸收帶，但是，竣酸及竣酸的

衍生物的鼠基上的碳原子直接連結含有未共用電子對的助色團，如-0H、

-C1、-OR等，由于這些助色團上的n電子與埃基雙鍵的兀電子產生nf兀共軻，

導致n*軌道的能級有所提高，但這種共朝作用并不能改變n軌道的能級，

因此實現nfn*躍遷所需的能量變大，使nf兀*吸收帶藍移至210nm左右。

4,苯及其衍生物

苯有三個吸收帶，它們都是由兀-兀*躍遷引起的。E1帶出現在180nm

(sMAX=60,000)；E2帶出現在204nm(eMAX=8,000)；B帶出

現在255nm(sMAX=200)。在氣態或非極性溶劑中，苯及其許多同系

物的B譜帶有許多的精細結構，這是由于振動躍遷在基態電子上的躍遷上

的疊加而引起的。在極性溶劑中，這些精細結構消失。當苯環上有取代

基時，苯的三個特征譜帶都會發生顯著的變化，其中影響較大的是E2帶

和B譜帶。

5,稠環芳煌及雜環化合物

稠環芳燒，如奈、慈、、在等，均顯示苯的三個吸收帶，但是與苯本

身相比較，這三個吸收帶均發生紅移，且強度增加。隨著苯環數目的增

多，吸收波長紅移越多，吸收強度也相應增加。

當芳環上的-CH基團被氮原子取代后，則相應的氮雜環化合物(如此

咤、喳琳)的吸收光譜，與相應的碳化合物極為相似，即毗喘與苯相似，

喳琳與奈相似。此外，

由于引入含有n電子的N原子的，這類雜環化合物還可能產生nf兀*吸收帶。

二、無機化合物的紫外-可見吸收光譜

產生無機化合物紫外、可見吸收光譜的電子躍遷形式，一般分為兩

大類：電荷遷移躍遷和配位場躍遷。

(一)電荷遷移躍遷

無機配合物有電荷遷移躍遷產生的電荷遷移吸收光譜。

在配合物的中心離子和配位體中，當一個電子由配體的軌道躍遷到

與中心離子相關的軌道上時，可產生電荷遷移吸收光譜。

不少過度金屬離子與含生色團的試劑反應所生成的配合物以及許多

水合無機離子，均可產生電荷遷移躍遷。

此外，一些具有diO電子結構的過度元素形成的鹵化物及硫化物，

如AgBr、HgS等，也是由于這類躍遷而產生顏色。

電荷遷移吸收光譜出現的波長位置，取決于電子給予體和電子接

受體相應電子軌道的能量差。

（二）配位場躍遷

配位場躍遷包括d-d躍遷和F-F躍遷。元素周期表中第四、

五周期的過度金屬元素分別含有3d和4d軌道，偶系和鋼系元素分別含有

4f和5f軌道。在配體的存在下，過度元素五個能量相等的d軌道和偶系

元素七個能量相等的f軌道分別分裂成幾組能量不等的d軌道和f軌道。當

它們的離子吸收光能后，低能態的d電子或f電子可以分別躍遷至高能態

的d或f軌道，這兩類躍遷分別稱為d-d躍遷和躍遷。由于這兩

類躍遷必須在配體的配位場作用下才可能發生，因此又稱為配位場躍遷。

三、溶劑對紫外、可見吸收光譜的影響

溶劑對紫外一可見光譜的影響較為復雜。改變溶劑的極性，會引起

吸收帶形狀的變化。例如，當溶劑的極性由非極性改變到極性時，精細

結構消失，吸收帶變向平滑。

改變溶劑的極性，還會使吸收帶的最大吸收波長發生變化。下表為

溶劑對亞異丙酮紫外吸收光譜的影響。

正己烷CHC13

CH30HH20

兀一>兀*入max/nm230238237

243

n—>7r*Xmax/nm329315309

305

由上表可以看出，當溶劑的極性增大時，由n-兀*躍遷產生的吸收

帶發生藍移，而由兀-兀*躍遷產生的吸收帶發生紅移。因此，在測定紫

外、可見吸收光譜時，應注明在何種溶劑中測定。

由于溶劑對電子光譜圖影響很大，因此，在吸收光譜圖上或數據表

中必須注明所用的溶劑。與已知化合物紫外光譜作對照時也應注明所用

的溶劑是否相同。在進行紫外光譜法分析時，必須正確選擇溶劑。選擇

溶劑時注意下列幾點：

（1）溶劑應能很好地溶解被測試樣，溶劑對溶質應該是惰性的。即所成

溶液應具有良好的化學和光化學穩定性。

（2）在溶解度允許的范圍內，盡量選擇極性較小的溶劑。

（3）溶劑在樣品的吸收光譜區應無明顯吸收。

第三節紫外-可見分光光度計

一、組成部件

紫外-可見分光光度計的基本結構是由五個部分組成：即光源、單色

器、吸收池、檢測器和信號指示系統。

（-）光源

對光源的基本要求是應在儀器操作所需的光譜區域內能夠發射連續

輻射，有足夠的輻射強度和良好的穩定性，而且輻射能量隨波長的變化

應盡可能小。

分光光度計中常用的光源有熱輻射光源和氣體放電光源兩類。

熱輻射光源用于可見光區，如鴇絲燈和鹵色燈；氣體放電光源用于

紫外光區，如氫燈和笊燈。鴇燈和碘鴇燈可使用的范圍在340~2500nmo

這類光源的輻射能量與施加的外加電壓有關，在可見光區，輻射的能量

與工作電壓4次方成正比。光電流與燈絲電壓的n次方（n>l）成正比。因

此必須嚴格控制燈絲電壓，儀器必須配有穩壓裝置。

在近紫外區測定時常用氫燈和笊燈。它們可在160~375nm范圍內

產生連續光源。笊燈的燈管內充有氫的同位素笊，它是紫外光區應用最

廣泛的一種光源，其光譜分布與氫燈類似，但光強度比相同功率的氫燈

要大3~5倍。

（二）單色器

單色器是能從光源輻射的復合光中分出單色光的光學裝置，其主

要功能：產生光譜純度高的波長且波長在紫外可見區域內任意可調。

單色器一般由入射狹縫、準光器（透鏡或凹面反射鏡使入射光成平

行光）、色散元件、聚焦元件和出射狹縫等兒部分組成。其核心部分是

色散元件，起分光的作用。單色器的性能直接影響入射光的單色性，從

而也影響到測定的靈敏度度、選擇性及校準曲線的線性關系等。

能起分光作用的色散元件主要是棱鏡和光柵。

棱鏡有玻璃和石英兩種材料。它們的色散原理是依據不同的波長光

通過棱鏡時有不同的折射率而將不同波長的光分開。由于玻璃可吸收紫

外光，所以玻璃棱鏡只能用于350~3200nm的波長范圍，即只能用于可

見光域內。石英棱鏡可使用的波長范圍較寬，可從185~4000nm,即可

用于紫外、可見和近紅外三個光域。

光柵是利用光的衍射與干涉作用制成的，它可用于紫外、可見及紅

外光域，而且在整個波長區具有良好的、幾乎均勻一致的分辨能力。它

具有色散波長范圍寬、分辨本領高、成本低、便于保存和易于制備等優

點。缺點是各級光譜會重疊而產生干擾。入射、出射狹縫，透鏡及準光

鏡等光學元件中狹縫在決定單色器性能上起重要作用。狹縫的大小直接

影響單色光純度，但過小的狹縫又會減弱光強。

（三）吸收池

吸收池用于盛放分析試樣，一般有石英和玻璃材料兩種。石英池適

用于可見光區及紫外光區，玻璃吸收池只能用于可見光區。為減少光的

損失,吸收池的光學面必須完全垂直于光束方向。在高精度的分析測定

中（紫外區尤其重要），吸收池要挑選配對。因為吸收池材料的本身吸

光特征以及吸收池的光程長度的精度等對分析結果都有影響。

（四）檢測器

檢測器的功能是檢測信號、測量單色光透過溶液后光強度變化的一

種裝置。

常用的檢測器有光電池、光電管和光電倍增管等。

硒光電池對光的敏感范圍為300~800nm,其中又以500~600nm最為

靈敏。這種光電池的特點是能產生可直接推動微安表或檢流計的光電流，

但由于容易出現疲勞效應而只能用于低檔的分光光度計中。

光電管在紫外-可見分光光度計上應用較為廣泛。

光電倍增管是檢測微弱光最常用的光電元件，它的靈敏度比一般的

光電管要高200倍，因此可使用較窄的單色器狹縫，從而對光譜的精細結

構有較好的分辨能力。

（五）信號指示系統

它的作用是放大信號并以適當方式指示或記錄下來。常用的信號

指示裝置有直讀檢流計、電位調節指零裝置以及數字顯示或自動記錄裝

置等。很多型號的分光光度計裝配有微處理機，一方面可對分光光度計

進行操作控制，另一方面可進行數據處理。

二、紫外-可見分光光度計的類型

紫外-可見分光光度計的類型很多，但可歸納為三種類型，即單光束

分光光度計、雙光束分光光度計和雙波長分光光度計。

1,單光束分光光度計

經單色器分光后的一束平行光，輪流通過參比溶液和樣品溶液，以

進行吸光度的測定。這種簡易型分光光度計結構簡單，操作方便，維修

容易，適用于常規分析。

2,雙光束分光光度計

經單色器分光后經反射鏡分解為強度相等的兩束光，一束通過參比

池，一束通過樣品池。光度計能自動比較兩束光的強度，此比值即為試

樣的透射比，經對數變換將它轉換成吸光度并作為波長的函數記錄下來。

雙光束分光光度計一般都能自動記錄吸收光譜曲線。由于兩束光同

時分別通過參比池和樣品池,還能自動消除光源強度變化所引起的誤差。

3,雙波長分光光度計

由同一光源發出的光被分成兩束，分別經過兩個單色器，得到兩束

不同波長（入1和入2）的單色光；利用切光器使兩束光以一定的頻率交替

照射同一吸收池，然后經過光電倍增管和電子控制系統，最后由顯示器

顯示出兩個波長處的吸光度差值△A（AA=A〃-A九2）o對于多組分混合

物、混濁試樣（如生物組織液）分析，以及存在背景干擾或共存組分吸

收干擾的情況下，利用雙波長分光光度法，往往能提高方法的靈敏度和

選擇性。利用雙波長分光光度計，能獲得導數光譜。

通過光學系統轉換，使雙波長分光光度計能很方便地轉化為單波長

工作方式。如果能在九1和九2處分別記錄吸光度隨時間變化的曲線，還能

進行化學反應動力學研究。

三、分光光度計的校正

通常在實驗室工作中，驗收新儀器或實驗室使用過一段時間后都要

進行波長校正和吸光度校正。

建議采用下述的較為簡便和實用的方法來進行校正：錯鋤玻璃或

秋玻璃都有若干特征的吸收峰，可用來校正分光光度計的波長標尺，前

者用于可見光區，后者則對紫外和可見光區都適用。也可用K2CrO4標準

溶液來校正吸光度標度。

定性分析

紫外一可見分光光度法是一種廣泛應用的定量分析方法，也是

對物質進行定性分析和結構分析的一種手段，同時還可以測定某些

化合物的物理化學參數，例如摩爾質量、配合物的配合比和穩定常

數、以及酸、堿的離解常數等。

紫外一可見分光光度法在無機元素的定性分析應用方面

是比較少的，無機元素的定性分析主要用原子發射光譜法或化學分

析法。在有機化合物的定性分析鑒定及結構分析方面，由于紫外一

可見光譜較為簡單，光譜信息少，特征性不強，而且不少簡單官能

團在近紫外及可見光區沒有吸收或吸收很弱，因此，這種方法的應

用有較大的局限性。但是它適用于不飽和有機化合物，尤其是共匏體系

的鑒定，以此推斷未知物的骨架結構。此外，它可配合紅

外光譜法、核磁共振波譜法和質譜法等常用的結構分析法進行定量

鑒定和結構分析，是不失為一種有用的輔助方法。一般定性分析方

法有如下兩種：

1.比較吸收光譜曲線法

吸收光譜的形狀、吸收峰的數目和位置及相應的摩爾吸

光系數，是定性分析的光譜依據，而最大吸收波長入吟及相應的

是定性分析的最主要參數。比較法有標準物質比較法和標準譜圖比

較法兩種。

利用標準物質比較，在相同的測量條件下，測定和比較未知物與已

知標準物的吸收光譜曲線，如果兩者的光譜完全一致，則可以初步認為

它們是同一化合物。為了能使分析更準確可靠，要注意如下幾點：

一、是盡量保持光譜的精細結構。為此，應采用與吸收物質作用力小的

非極性溶劑，且采用窄的光譜通帶；

二、是吸收光譜采用1g4對4作圖。這樣如果未知物與標準物的濃度不同，

則曲線只是沿1g"軸平移，而不是象月~九曲線那樣以她的比例移動，更便

于比較分析。

三、是往往還需要用其它方法進行證實，如紅外光譜等。

利用標準譜圖或光譜數據比較。常用的標準譜圖有以下表中的四種：

[1]Sadt1erStandardSpectra（Ultraviolet）,Heyden,London,1978.薩

特勒標準圖譜共收集了46000種化合物的紫外光譜。

[2]R.A.FriedelandM.Orchin,uUltravioletandVisibleAbsorption

SpectraofAromaticCompounds",Wiley,NewYork,1951.本書收集

了597種芳香化合物的紫外光譜。

[3]KenzoHirayama：uHandbookofUltravioletandVisible

AbsorptionSpectraaofOrganicCompounds.”,New

York,P1enum,19670

[4]uOrganicElectronicSpectralData”。

2.計算不飽和有機化合物最大吸收波長的經驗規則

有伍德沃德（Woodward）規則和斯科特（Scott）規則。

當采用其它物理或化學方法推測未知化合物有幾種可能結構后，可用

經驗規則計算它們最大吸收波長，然后再與實測值進行比較，以確認物

質的結構。

伍德沃德規則

它是計算共朝二烯、多烯姓及共穎烯酮類化合物”一門*躍遷最大吸

收波長的經驗規則，如表13.7和表13.9所示。計算時，先從未知物的

母體對照表得到一個最大吸收的基數，然后對連接在母體中“電子體系

（即共朝體系）上的各種取代基以及其他結構因素按上所列的數值加以修

正，得到該化合物的最大吸收波長％皿。。

結構分析

紫外一可見分光光度法可以進行化合物某些基因的判別、共物體系

及構型、構象的判斷。

1.某些特征集團的判別

有機物的不少基團（生色團），如嫌基、苯環、硝基、共輒體系等，都

有其特征的

紫外或可見吸收帶，紫外一可見分光光度法在判別這些基團時，有

時是十分有用的。如在270?300nm處有弱的吸收帶，且隨溶劑極性增大

而發生藍移，就是獄基n-“*躍遷所產生R吸收帶的有力證據。在184nm

附近有強吸收帶（El帶），在204nm附近有中強吸收帶（E2帶），在260nm

附近有弱吸收帶且有精細結構（B帶），是苯環的特征吸收，等等。可以從

有關資料中查找某些基團的特征吸收帶。

2.共輒體系的判斷

共軟體系會產生很強的K吸收帶，通過繪制吸收光譜，可以判斷化合

物是否存在共輒體系或共朝的程度。如果一化合物在210nm以上無強吸

收帶，可以認為該化合物不存在共舸體系；若在215?250nm區域有強吸

收帶，則該化合物可能有兩至三個雙鍵的共軟體系，如1一3丁二烯，兒皿

為217nm,&由為21,000；若260?350nm區域有很強的吸收帶，則可能

有三至五個雙鍵的共物體系，如癸五烯有五個共輸雙鍵，3為335nm,%^

為118,000o

3.異構體的判斷

包括順反異構及互變異構兩種情況的判斷。

順反異構體的判斷

生色團和助色團處在同一平面上時，才產生最大的共輾效應。由于

反式異構體的空間位阻效應小，分子的平面性能較好，共瑰效應強。因

此，及都大于順式異構體。例如，肉桂酸的順、反式的吸收如下：

HHHCOOH

c=c=c

On-\COOHpr\H

八2=280nm與曲=13500八2=295nm

=27000

同一化學式的多環二烯，可能有兩種異構體：一種是順式異構體；

另一種是異環二烯，是反式異構體。一般來說，異環二烯的吸收帶強度

總是比同環二烯來的大。

互變異構體的判斷

某些有機化合物在溶液中可能有兩種以上的互變異構體處于動態平

衡中，這種異構體的互變過程常伴隨有雙鍵的移動及共輾體系的變化，

因此也產生吸收光譜的變化。最常見的是某些含氧化合物的酮式與烯醇

式異構體之間的互變。例如乙酰乙酸乙酯就是和烯醇式兩種互變異構體：

0OOHO

CH3-C-CH2-C-OC2H5CH3-C=CH—C-OC2H5

它們的吸收特性不同：酮式異構體在近紫外光區的L為272nm（&由

為16）,是n—B*躍遷所產生R吸收帶。烯醇式異構體的4g為243nm（Smax

為16000）,是五一五*躍遷出共輸體系的K吸收帶。兩種異構體的互變

平衡與溶劑有密切關系。在象水這樣的極性溶劑中，由于可能與

H20形成氫鍵而降低能量以達到穩定狀態，所以酮式異構體占優勢：

HH

O-H.、*.H-0

'oo'

IIII

H3C-C-CH2-C-OC2H5

而象乙烷這樣的非極性溶劑中，由于形成分子內的氫鍵，且形成共

她體系，使能量降低以達到穩定狀態，所以烯醇式異構體比率上升：

0-H--0

c比一C=C—C—0c2H5

H

此外，紫外一可見分光光度法還可以判斷某些化合物的構象（如取代

基是平伏鍵還是直平鍵）及旋光異構體等。

定量分析

紫外一可見分光光度法定量分析的方法常見到的有如下兒

種

1.單組分的定量分析

如果在一個試樣中只要測定一種組分，且在選定的測量波長下，

試樣中其它組分對該組分不干擾，這種單組分的定量分析較簡單。一般

有標準對照法和標準曲線法兩種。

標準對照法

在相同條件下，平行測定試樣溶液和某一濃度Cs（應與試液濃度接

近）的標準溶液的吸光度Ax和As則由Cs可計算試樣溶液中被測物質的

濃度Cx

CA

AS=KCS,AX=KCX,Cx=B

標準對照法因知使用單個標準，引起誤差的偶然因素較多，故往往

較不可靠。

標準曲線法

這是實際分析工作中最常用的一種方法。配制一系列不同濃度的標

準溶液，以不含被測組分的空白溶液作參比，測定標準系列溶液的吸光

度，繪制吸光度一濃度曲線，稱為校正曲線（也叫標準曲線或工作曲線）。

在相同條件下測定試樣溶液的吸光度，從校正曲線上找出與之對應的未

知組分的濃度。

此外，有時還可以采用標準加入法。

2.多組分的定量分析

根據吸光度具有加和性的特點，在同一試樣中可以同時測定兩個或

兩個以上組分。假設要測定試樣中的兩個組分A、B,如果分別繪制A、B

兩純物資的吸收光譜，繪出三種情況，如圖13.20所示。

（a）情況表明兩組分互不干擾，可以用測定單組分的方法分別在入1、

入2測定A、B兩組分；

（b）情況表明A組分對B組分的測定有干擾，而B組分對A組分的測定

無干擾，則可以在入1處單獨測量A組分，求得A組分的濃度CA。然后

X2處測量溶液的吸光度A%B及A、B純物質的戔值，根據吸光

在

度的加和性，即得

^2bC*+域2-則可以求出CB；

（c）情況表明兩組分彼此互相干擾，此時，在入1、入2處分別測定溶

而且同時測定A、B純物質的4謂及或2、42。

液的吸光度

A歲=舄憶+：-

然后列出聯立方程.

解得CA、CBo顯然，如果有n個組分的光譜互相干擾，就必須在n

個波長處分別測定吸光度的加和值，然后解n元一次方程以求出各組分

的濃度。應該指出，這將是繁瑣的數學處理，且n越多，結果的準確性

越差。用計算機處理測定結果將使運算大為方便。

3.雙波長分光光度法

當試樣中兩組分的吸收光譜較為嚴重時，用解聯立方程的方法測定兩

組分的含量可能誤差較大，這時可以用雙