有机波谱分析 实验一、紫外分光光度法表征共轭有机化合物

'实验一、紫外分光光度法表征共轭有机化合物【实验目的】1.掌握有机化合物的紫外光谱测定，通过最大吸收峰位及强度判断共轭体系的类型；2.了解溶剂极性及体系PH值的大小对吸收光谱的影响；3.熟悉紫外可见分光光度计的性能指标检查、工作原理及构造。【实验原理】紫外—可见分光光度法是研究物质在紫外—可见区（200-800nm）分子吸收光谱的分析方法。就其能级跃迁类型紫外—可见吸收光谱属于电子光谱，是由分子的外层电子跃迁产生的，主要适用于研究具有不饱和双键系统的分子。紫外光谱与红外光谱不同，它的谱形简单，吸收峰宽且呈带状；而红外光谱吸收峰较尖且数目较多。紫外光谱主要反映分子中不饱和基团的性质，而不是反映整个分子的结构；红外光谱则不仅能反映分子中功能基团的存在，而且与整个分子的结构有关。因此从两张完全相同的红外光谱基本上可以确定它们是来自同一种化合物，而紫外光谱却相反。如结构简单的异丙叉丙酮和结构复杂的甾体化合物睾丸酮，因两者都具有α，β-不饱和酮体系，所以紫外光谱很相似，但它们却是两个完全不同的化合物。我们能够根据最大吸收峰位及强度判断共轭体系的类型。紫外光谱不仅能识别分子中的不饱和系统，而且还可以测定不饱和化合物的含量。定性分析主要根据吸收光谱图上的特征吸收，如最大吸收波长、强度和吸收系数，定量分析主要根据Beer定律，即物质在一定波长处的吸收度与浓度之间有线性关系。【实验仪器和试剂】仪器：紫外可见分光光度计，分析天平，石英比色皿容量瓶，移液管，玻棒等。试剂：阿司匹林、水杨酸、苯甲酸分别配成1mg/mL的标准溶液，作为储备液。未知液：浓度约为（40~60ug/mL）。乙醇，石油醚，蒸馏水，0.1mol/LNaOH溶液，0.1mol/LHCl溶液。【实验步骤】1.溶液的配制配制阿司匹林、水杨酸、苯甲酸1mg/mL的标准溶液100ml。2.石英比色皿配套性检查 石英比色皿在波长220nm处盛蒸馏水，以在一号格的比色皿为参比，调节其透光率T为100%，测量第二个比色皿的的透光率，透光率的偏差小于0.5%的比色皿可以陪套使用。记录校正值。3.溶剂剂性对吸收峰位的影响配制适当浓度的水杨酸溶液，其溶剂为石油醚、乙醇和蒸馏水，分别绘制它们的紫外图谱。比较石油醚、乙醇和蒸馏水三种不同溶剂绘制的紫外图谱，观察溶剂极性大小对不同跃迁类型吸收峰的移动方向。4.体系PH值的大小对吸收峰的影响配制适当浓度的阿司匹林溶液，其溶剂为0.1mol/LNaOH.1mol/LHCl和蒸馏水，，分别绘制他们的紫外图谱。观察碱性酸性和中性三种不同PH值的溶剂对阿司匹林吸收峰位和形状的影响。5.有机物的定性分析选用苯甲酸试样溶液，以蒸馏水为参比，用1cm的石英比色皿，在波长200～350nm范围内，每隔2nm测量一次。以吸光度为纵坐标，波长为横坐标，绘制吸收曲线。根据所得到的吸收曲线对照标准谱图，确定被测物质的名称，并依据吸收曲线确定测定波长。v选择吸收曲线的最大吸收波长λmax=227nm为本实验的测定波长。6.有机物定量分析根据未知液吸收曲线上测定波长处的吸光度，确定未知液的稀释倍数，并配制待测溶液3份，进行平行测定。 6.2苯甲酸含量的测定：准确吸取1mg/mL的苯甲酸标准储备液25.00mL，在250mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100ug/mL）。再分别准确移取1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在100mL容量瓶中定容（浓度分别为1、2、4、6、8、10ug/mL）。标准曲线的绘制：在选定的测量波长λmax=227nm处，以蒸馏水为参比，用1cm的比色皿盛溶液，准确测定以上配制好的各个苯甲酸标准溶液的吸光度A，每个标准溶液读三次取其平均值。以浓度C作横坐标，吸光度A作纵坐标，绘制标准曲线。准确移取10.00mL苯甲酸未知液，在100mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。由标准曲线上查得未知液的浓度。7、注意事项有机化合物的紫外光谱是用样品溶液绘制的，为了清楚地表征样品的结构特征所涉及到的吸收带的位置、强度和形状，应选择合适的溶剂，配成适当的浓度。一般样品溶液的浓度范围约10—20ug/ml，长共轭体系的样品浓度小于10ug/ml,，只含有生色团和助色团的化合物其浓度范围在100ug/ml,以上，适合的样品溶液的吸收度在0.3—0.7之间，从而为样品的定性和定量及结构分析提供准确可靠的数据。对溶剂的要求：1.不与样品发生化学反应；2.是样品的良好溶剂；3.不吸收绘制样品光谱所用波长的辐射。【实验结果与分析】1.测定波长的确定仪器型号＿＿＿比色皿厚度＿＿＿波长（nm）A2．标准曲线的绘制及样品测定溶液名称苯甲酸标准溶液试液吸取体积（ml）1.002.003.004.005.0010.00浓度μg/mLCx 吸光度A3.数据处理及计算结果3.1．测定波长的确定根据上述数据绘制吸收曲线，确定最大吸收波长即为测定波长。3.2．标准曲线的绘制及样品测定（1）以吸光度为纵坐标，含苯甲酸量（μg）为横坐标，绘制标准曲线（2）通过标准曲线查得试样吸光度相应的含苯甲酸量x(μg)o（3）试样的原始浓度计算【思考题】1、可见—紫外吸收光谱是怎样产生的？它与红外光谱有何区别？2、可见—紫外吸收光谱有什么特征？哪些常数可作为鉴定物质的定性指标？3、什么是选择吸收？它与分子结构有什么关系？4、简述紫外可见分光光度仪的构造及工作原理。'