苯和苯衍生物紫外吸收光谱的测定

苯及其衍生物的紫外吸收光谱的绘制和溶剂效应1、实验目的1.了解苯及其衍生物的紫外吸收光谱及鉴定方法。

2.观察溶剂对吸收光谱的影响。

3.掌握紫外―可见分光光度计的使用。

2、实验原理芳香族化合物的特征吸收是由于苯环结构中三个乙烯的环状共轭体系ππ*→跃迁产生的两个强吸收带，谱带分别位于1185()nm E 带和1204()nm E 带，以及由于ππ*→跃迁和苯环振动重叠而产生的较弱吸收带B （带），谱带位于230270nm ―。

当苯处在气态时有良好的精细结构；当苯环上有取代基时，会对其3个特征吸收带强烈的影响，特征吸收带位移、精细结构简单化。

例如在碱性条件下的苯酚离子3个吸收带分别移至209nm ，235nm 和286(/)nm L mol cm ⋅。

利用紫外吸收光谱鉴定有机化合物的方法是在相同条件下（溶剂、浓度、pH 、温度等）比较未知物与已知纯化合物的吸收光谱，或在与标准谱图相同条件下将绘制的未知物的吸收光谱，再与标准谱图比较，若两者完全一致，基本可认为是同一化合物。

溶剂的极性对有机化合物的紫外吸收光谱有一定的影响，溶剂的极性增加会使有机化合物ππ*→跃迁产生的吸收带红移，n π*→跃迁产生的吸收带蓝移。

3、仪器和试剂1.仪器紫外―可见分光光度计；1.00cm 石英比色皿；带塞比色皿：2510mL 支；10mL 移液管3支。

2.试剂苯()AR 、苯甲酸()AR 、苯酚()AR 、环己烷()AR 、乙醇()AR 、丙酮()AR 。

4、实验操作1.苯及其衍生物的紫外吸收光谱的绘制（1）在石英吸收池，加两滴苯，加盖，放置约两分钟后，相对空石英吸收池，在200至320nm 波长范围内绘制紫外吸收光谱。

（2）在3支25mL 带塞比色管中分别加0.5()mL 两滴苯、20mg 苯酚、20mg 苯甲酸，用环己烷10mL 溶解后稀释至刻度为母液。

分别取2mL 母液于25mL 带塞比色管中，用环己烷溶液稀释至刻度，摇匀。

实验三 苯和苯衍生物紫外吸收光谱的测定一、实验目的1．了解紫外可见光光度计的结构、用途及使用方法2．了解紫外吸收光谱在有机化合物结构鉴定中的作用及原理。

3. 了解溶剂极性及pH 对吸收光谱的影响及原理。

4. 了解紫外-可见吸收光谱的产生及不同助色团对苯的紫外吸收光谱的影响,。

二、实验原理作为有机化合物结构解析四大光谱之一，紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、操作简便，紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高，可进行定性、定量分析的特点。

尽管紫外光谱谱带数目少、无精细结构、特征性差，只能反映分子中发色团和助色团及其附近的结构特征，无法反映整个分子特性，单靠紫外光谱数据去推断未知物的结构很困难，但是紫外光谱对于判断有机物中发色团和助色团种类、位置、数目以及区别饱和与不饱和化合物，测定分子中共轭程度进而确定未知物的结构骨架等方面有独到之处。

因此紫外吸收光谱是配合红外、质谱、核磁进行有机物定性鉴定和结构分析的重要手段。

利用有机光谱定性的依据是化合物的吸收光谱特征，主要步骤是绘制纯样品的吸收光谱曲线，由光谱特征依据一般规律作出判断；用对比法比较未知物和已知纯化合物的吸收光谱，或将未知物吸收光谱与标准谱图对比，当浓度和溶剂相同时，若两者谱图相同(曲线形状、吸收峰数目、λmax 及 εmax 等)，说明两者是同一化合物。

为进一步确证可换溶剂进行比较测定。

常用的光谱图集是Sadtler 谱图，它收集了46000多种化合物的紫外吸收光谱图，并附有五种索引，使用方便。

最后要用其他化学、物理或物理化学等方法进行对照验证才能作出正确的结论。

溶剂的极性对溶质吸收峰的波长、强度和形状都有影响，当溶剂极性增大时Π→Π*跃迁产生的吸收带红移，而n →Π*跃迁产生的吸收带蓝移。

有些基团的紫外吸收光谱和溶液的pH 关系很大，如苯酚在酸性与中性条件下的吸收光谱和碱性时不同。

溶剂的极性还影响吸收光谱的精细结构，当物质处于蒸气状态时，图谱的吸收峰上因振动吸收而表现出锯齿状精细结构。

实验一苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱的影响一、目的要求1．了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响。

2．观察溶剂极性对丁酮、异亚丙基丙酮的吸收光谱以及pH 对苯酚的吸收光谱的影响。

3．学习并掌握紫外可见分光光度计的使用方法。

二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在紫外区（200~ 400nm）有特征吸收，为鉴定有机化合物提供了有用的信息。

方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件（溶剂、浓度、pH 值、温度等）下绘制的吸收光谱，或将未知物的紫外光谱与标准谱图（如Sadtler紫外光谱图）比较，如果两者一致，说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。

E1带、E2带和B带是苯环上三个共轭体系中的的π→π*跃迁产生的，E1带和E2带属强吸收带，在230~270nm范围内的B带属弱吸收带，其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。

影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有：内因（共轭效应、空间位阻、助色效应）和外因（溶剂的极性和酸碱性）。

溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动，还影响吸收峰吸收强度和它的形状。

三、仪器紫外可见分光光度计（自动扫描型）石英吸收池容量瓶（10 mL，5 mL）吸量管（1 mL，0.1 mL）四、试剂苯、乙醇、氯仿、丁酮、异亚丙基丙酮、正庚烷（均为A.R）苯的正庚烷溶液（以1︰250比例混合而成）、甲苯的正庚烷溶液（以1︰250比例混合而成）0.3 mg ·mL－1苯酚的乙醇溶液、0.3 mg ·mL－1苯酚的正庚烷溶液、0.4 mg ·mL－1苯酚的水溶液、0.8 mg ·mL－1苯甲酸的正庚烷溶液、0.8 mg ·mL－1苯甲酸的乙醇溶液、0.3 mg ·mL－1 苯乙酮的正庚烷溶液、0.3 mg ·mL－1苯乙酮的乙醇溶液异亚丙基丙酮分别用水、甲醇、正庚烷配成浓度为0.4 mg ·mL－1的溶液五、实验步骤1．苯及其一取代物的吸收光谱的测绘在五只5 mL容量瓶中分别加入0.50 mL苯、甲苯、苯乙酮、苯酚、苯甲酸的正庚烷溶液，用正庚烷稀释至刻度，摇匀。

苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘园艺学院茶叶与深加工09级2班潘奉 20092774一实验目的了解不同助色团对苯的紫外吸收光谱的影响；了解溶剂对紫外吸收光谱的影响；以及掌握紫外吸收分光光度计的操作方法。

二实验原理具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在近紫外区（200-400）有特征吸收，为鉴定有机化合物提供了有用的信息。

方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件（溶剂、浓度、pH值、温度等）下绘制的吸收光谱，或将绘制的未知物的吸收光谱与标准谱图相比较，如果两者一致，说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。

苯在230-270nm之间出现有精细结构的B带是其特征吸收峰，中心在254nm附近，其最大吸收峰常随苯及苯环上取代基的不同而发生位移。

苯在190-210nm上还有E1、E2带吸收，其摩尔吸光系数高，属强吸收。

三实验仪器与试剂仪器：UV紫外分光光度计试剂：苯（分析纯），乙醇，正己烷，苯酚。

四实验步骤1、配制溶液：取4只50ml的容量瓶，分别标号为1,2,3,4,。

在1号和2号容量瓶中分别加入6滴苯，3号和4号容量瓶中分别加入6滴苯酚。

然后在1号和3号容量瓶中再分别加入无水乙醇溶液，定容至50ml，摇匀，静置于桌面。

2号和4号容量瓶中再分别加入正己烷溶液，定容至50ml，摇匀，静置。

2、测定溶液：在带盖的石英吸收池中，相对环己烷，从220-320nm进行波长扫描，制作并得到吸收光谱。

3、分析图样：观察各吸收谱的图形，分析不同溶剂对苯的吸光度的影响，了解不同助色团对苯的紫外吸收光谱的影响。

五结果分析所得吸收光谱图样如下：图1：苯的吸收光谱Sample-1吸光度(A b s )波长(nm)-1012345200250300Sample-1吸光度(A b s )波长(nm)-1012345200250300图2：苯+正己烷图3、苯+乙醇Sample-1吸光度(A b s )波长(nm)-1012345200250300Sample-1吸光度(A b s )波长(nm)-1012345200250300Sample-1吸光度(A b s )波长(nm)-1012345200250300图5：苯酚+正己烷 图6：苯酚+乙醇Sample-1吸光度(A b s )波长(nm)图4：苯在正己烷和乙醇中的吸光度的比较 红色：苯+乙醇 蓝色：苯+正己烷-1 012345200250 300实验分析结果如下：1、由图1可得苯蒸汽的吸收光谱图样，用手心将装苯的比色皿焐热再进行测定是为了排除干扰，准确得到苯的吸收光谱。

江南大学实验报告实验名称紫外吸收光谱法测定苯的含量一、实验目的1、了解紫外光谱法测定苯的原理及方法。

2、了解TU-1901双光束紫外可见分光光度计的使用。

3、学习利用吸收光谱曲线进行化合物鉴定和纯度检查。

二、实验原理许多有机化合物或其衍生物，在可见光或紫外光区有吸收光谱，各种物质分子有其特征的吸收光谱。

吸收光谱的形状和物质的特性有关，可作为定型鉴定的依据，而在某选定的波长下，测量其吸收光度即可对物质进行定量分析。

紫外吸收光谱用于定量分析时，符合朗伯比尔定律，即A=κbc，式中A为吸光度，κ为摩尔吸收系数，b为液层厚度。

三、仪器和试剂1、仪器TU-1901型紫外-可见分光光度计，1cm石英比色皿，5ml吸量管，10ml容量瓶。

2、试剂苯（色谱纯），乙醇（AR、95%），0.1g/L苯标准溶液。

四、实验步骤1、吸收曲线的绘制将装有参比溶液和标准试样的比色皿放入光路中，在紫外分光光度计上，从波长200-300nm，每隔0.5nm扫描出苯的吸收曲线。

指出苯的B吸收带，找出B吸收带的最大吸收波长。

2、试样中苯含量的测定（1）苯标准曲线的绘制分别吸取1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml0.1g/l的苯标准溶液于5只10ml容量瓶中，用乙醇稀释至刻度，摇匀。

用1ml石英比色皿，以乙醇做参比溶液，在最大吸收波长处分别测定其吸光度。

以吸光度为纵坐标，苯的含量为横坐标绘制标准曲线。

（2）测定乙醇试样中苯的含量准确吸取含苯的试样5ml于10ml容量瓶中，用乙醇稀释至刻度，摇匀，用1cm石英比色皿，以乙醇做参比溶液，在最大吸收波长处测定试样溶液的吸光度，根据苯标准曲线查的相应的样品浓度。

3、结束工作（1）实验结束，关闭紫外工作软件、电脑电源。

（2）取出吸收池，清洗晾干放入盒内保存。

（3）清理台面，填写仪器使用记录。

五、实验结果最大吸收波长λmax=254.50nm由此可知乙醇试样中苯的实际含量为c=0.025*2=0.05mg/ml。

苯的紫外吸收三条光谱
紫外吸收光谱是一种用来测量分子结构和成分的常规技术。

最近，研究人员发
现苯的紫外吸收光谱有三个重要的特征，即214 nm处一条较宽的主应力带、ᴅ 32 ~136 nm处的γ谱和212 nm处的α谱。

首先，苯的紫外吸收光谱在214nm处有一条较宽的主应力带，其振动能量随温
度变化而发生变化，可以用来检测某种物质形成的等温状态下的振动分布。

其次，苯的紫外吸收光谱在δ 32~136 nm处有一条γ谱，其可以作为它的结构特征指示器，用于研究苯分子的分析和表征，进而反映其结构特性。

最后，苯的紫外吸收光谱在212 nm处具有α谱，这种光谱明显受到线范围振动的影响，可以清晰地检测到不同的苯的偶极矩的大小，以及其原子之间的电子能量谱。

因此，苯的紫外吸收光谱具有三条重要的特征，它们可以提供有用的信息用来
研究苯的分子重整，以及它的结构特征的变化。

通过对苯的紫外吸收光谱进行研究，并与其他测量技术如高分辨率红外光谱、核磁共振谱和 X 射线衍射等结合起来，
将有助于我们进一步了解苯分子中的实际结构。

苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱的影响实验一、目的要求1．了解不同的溶剂对苯甲醛的紫外吸收光谱的影响。

2．观察溶剂极性对苯甲醛的吸收光谱的影响。

3．学习并掌握紫外可见分光光度计的使用方法。

二、实验原理1、紫外吸收光谱的产生紫外吸收光谱法是由于物质吸收了一定波长的紫外光引起分子中价电子能级跃迁而形成的一种分析方法。

不同物质分子中电子类型、分布和结构不同，紫外光谱就不同，因此紫外光谱可用于定性和结构分析。

有机分子中有几种不同性质的价电子：形成单键的σ电子、形成双键的π电子以及氧、氮等杂原子所含的未成键的n电子。

可能产生的主要电子跃迁以及所需能量大小顺序如下：σ→σ*>n→σ*≥π→π*>n→π*其中，σ→σ*、n→σ*和孤立双键的π→π*跃迁所需能量较大，吸收带波长较短，一般出现在远紫外区（10~200 nm），在普通的紫外可见分光光度计的检测范围（200~1000 nm）之外。

共轭效应所形成的大π键各能级间距离较近，使π→π*跃迁能量下降，吸收带向长波方向移动到仪器检测范围内。

所以紫外吸收光谱研究的重点是共轭体系中π→π*和与双键相连接的杂原子（C=O、C=N、S=O等）上未成键的孤对电子的n→π*跃迁的结果。

紫外吸收光谱是带状光谱，吸收带的位置用吸收强度最大处的波长，即最大吸收波长（λmax）表示，吸收带的强度用该波长处的摩尔吸收系数（ɛmax）表示。

分子中有些吸收带已被指认，其中由共轭体系中π→π*产生的吸收带称为K带，其特点是吸收强度大，ɛmax在104 L•mol-1•cm-1左右，λmax随着共轭体系中双键数增加而增大，在217~280 nm范围内变化；n→π*产生的吸收带称为R带，是弱吸收带，ɛmax<100 L•mol-1•cm-1；在芳香族化合物中，环状共轭体系的π→π*产生E1、E2和B三个吸收带，其中E2和B带的吸收波长大于200 nm，能被仪器所检测。

实验二 苯及其衍生物的紫外光谱测定一、目的1．用紫外分光光度汁测定苯及其衍生物的紫外吸收光谱，计算跃迁能。

2．掌握TU-1900型分光光度计的使用方法。

二、基本原理原子或分子中的电子(成键电子、反键电子，孤对电子、游离基电子等)当受到光、热、电等的激发，从一个能级转移到另一个能级，称为跃迁。

这种跃迁所需要的能量称为跃迁能；原子或分子中电子的跃迁能级与电磁波中某一光子的能量相一致时就会发生能级跃迁，即21max cE E E hv h λ∆=-== （2-1）式中：h 为普朗克常数；c 为光速；λmax 为最大吸收波长。

因此，电子激发所对应的光子的能量，可用相对吸收的光频率或波长来表示。

如果有连续频率的辐射照射于氮原子元素的蒸气，就可得到一系列吸收光谱。

这种光谱是不连续的先行光谱。

这是由于分子的E ∆转动比E ∆振动小10~100倍，E ∆振动比E ∆电子约小10倍，当发生电子能级间的跃迁时，不可避免地要发生振动能级与转动能级间的跃迁。

因此，所得到的分子吸收光谱就不是不连续的线状光谱，而是连续的带状光谱。

跃迁的ΔE 应为其振动能、转动能和电子运动能的变化总和：++E E E E ∆=∆∆∆振动电子转动 （2-2）从分子的成键情况看，与吸收光谱有关的电子主要有三种：（1）形成单键的σ电子；（2）形成复键的π电子；（3）非键n 电子。

根据分子轨道理论，三种电子的能级高低次序一般是：**n σσ（）＜（π）＜（）＜（π）＜（） （2-3）分子在大多数有机化合物中，电子总是填充在n 轨道以下的各个分子轨道中。

当受到外来辐射的激发时，处于较低能级的电子就跃迁到较高的能级。

由于各个分子轨道之间的能量差不同，各个不同的跃迁所需吸收的能量也不同，见图1.图1 各种电子跃迁相应的吸收峰和能量示意图1.σ-σ*跃迁；2.σ-π*跃迁；3.π-σ*跃迁；4.n-σ*跃迁；5.π-π*跃迁；6.n-π*跃迁当分子中含有σ键电子时，σ-σ*跃迁需要的能量大，吸收光谱在远紫外区，＜最大150nm。