紫外吸收光谱
一、选择
1. 频率(MHz)为4.47×108的辐射,其波长数值为(1 )
(1)670.7nm (2)670.7μ(3)670.7cm (4)670.7m
2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了(3 (1)吸收峰的强度 (2)吸收峰的数目
(3)吸收峰的位置 (4)吸收峰的形状
3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于( 4 )
(1)紫外光能量大 (2)波长短 (3)电子能级差大
(4)电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因
4. 化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高( 1 )
(1)σ→σ* (2)π→π* (3)n→σ* (4)n→π*
5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量,其最大吸收波长最大( 1 )
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) ……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………
(1)水 (2)甲醇 (3)乙醇 (4)正己烷
6. 下列化合物中,在近紫外区(200~400nm)无吸收的是( 2 )
(1) (2) (3) (4)
7. 下列化合物,紫外吸收λmax值最大的是( 2 )
(1) (2) (3) (4)
二、解答及解析题
1.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息?紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性?
答:(1)如果在200~400nm区间无吸收峰,没该化合物应该无共轭双键系统,或为饱和有机化合物。
(2)如果在270~350nm区间有一个很弱的吸收峰,并且在200nm以上无其他吸收,该化合物含有带孤电子的未共轭的发色轩。
(3)如果在UV光谱中给出许多吸收峰,某些峰甚至出现在可见区,刚该化合物结构中可能具有长链共轭体系或稠环芳香发色团。如果化合物有颜色,则至少有4~5个相互共轭的发色团。
(4)在UV光谱中,其长波吸收峰的强度在10000~20000之间时,示有α、β不饱
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和酮或共轭烯烃结构存在。
(5)化合物的长波吸收峰在250nm以上,且波吸收峰的强度在1000~10000之间时,该化合物通常具有芳香结构系统。
(6)如果增加溶剂极性将导致K带红移、R带紫移,特别是波吸收峰的强度有很大变时,可预测有互变构体存在。若只有改变介质的PH值光谱才有显著的变化,则表示有可离化的基团,并与共轭体系有关:由中性变为碱性,谱带发生较大的红移,酸化后又恢复的表明有酚羟基、烯醇或不饱和羧酸存在;反之由中性变为酸性时谱带紫移,加碱后又恢复原状,则表明有氨(胺)基与芳环相连。
缺点:紫外光谱只能确定某些化合物的互变异构现象,而并非全部。
2. 分子的价电子跃迁有哪些类型?哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?
答:⑴σ-σ*跃迁⑵π-π*跃迁⑶η-π*跃迁⑷η-σ*跃迁
第⑵⑶⑷种可在紫外吸收光谱中反映出来
3. 影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些?
答:⑴共轭效应⑵空间位阻⑶含给电子或吸电子基团⑷分子内电子转移⑸溶剂极性⑹溶液PH值
4. 有机化合物的紫外吸收带有几种类型?它们与分子结构有什么关系?
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答:四种。
一、R带:当有机分子中含有杂原子的不饱和基团时,如:C=O、或含—N=N—的等;
二、K带:当有机分子中含有共轭双键,如—C=C—C=C—;
三、B带:当有机分子中含有苯环时,则产生此吸收带;
四、E带:当有机分子中含有苯环或者苯环共轭烯烃时,产生E吸收带。
5. 溶剂对紫外吸收光谱有什么影响?选择溶剂时应考虑哪些因素?
答:溶液极性增大,π-π*跃迁发生红移,η-π*跃迁发生蓝移。
⑴在选择光谱溶剂时,测定非极性化合物的紫外光谱,多用环已烷基;测定极性化合物多用甲醇或乙醇作溶剂。⑵同时,还要注意溶剂本身的波长极限。
6. 什么是发色基团?什么是助色基团?它们具有什么样结构或特征?
答:发色团:分子结构中含有π电子的基团称为发色团。它们能产生π-π*跃迁η-π*跃迁,从而能在紫外可见光范围内产生吸收。C=C、—N=N—、—NO2、—C=S等。
助色团:指含有非成键n电子的杂原子饱和基团,它们本身在紫外可见光范围内不产生吸收,但当它们与生色团或饱和烃相连时,能使该生色团的吸收峰向长波方向移动,并使吸收强度增加。如:—OH、—NR2、—OR、—SH、—I等。
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7. 为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移?而使羰基n→π*跃迁波长蓝移?
答:烯双键的n→π*跃迁在有助色基团在的时候,共轭作用发生改变,因此烯双键的n→π*跃迁产生的吸收峰红移。而在带羰基的溶剂中,羰基上的两个n电子与溶剂形成氢键,使n轨道的能级降低较大; 在激发态,羰基氧原子的上的一个n电子跃迁到π*轨道,不利于氢键形成,π*轨道的能级降低很小。因此,羰基n→π*跃迁能增大,吸收峰蓝移。
8. pH对某些化合物的吸收带有一定的影响,例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移,而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么?羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化?
答:由于在酸、碱的环境中,苯胺与苯酚的解离度不同,而影响共轭系统的长短,使吸收光谱不同。苯酚在碱性条件下,共轭效应增加,而苯胺在酸性条件下共轭效应减弱,则分别发生红移,蓝移。
对于羟酸,在碱性条件下,形成酸根离子吸收带会发生红移,即向长波方向移动。
9. 某些有机化合物,如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色,许多天然有机化合物也具有颜色,为什么?
答:因为每种化合物都有本身的吸收光谱属性,而吸收的光谱带也有所不同,而剩下的没有被吸收的光则由于反射进入人眼,而形成自己的颜色。
10. 化合物A在紫外区有两个吸收带,用A的乙醇溶液测得吸收带波长λ1=256nm,
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λ2=305nm,而用A的己烷溶液测得吸收带波长为λ1=248nm、λ2=323nm,这两吸收带分别是何种电子跃迁所产生?A属哪一类化合物?
答:λ1属于π→π*跃迁;λ2属于n→π*跃迁。
属于不饱和苯环化合物。
11. 某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=13×104及λ=319nm,ε=50两个吸收带,此化合物中含有什么基团?有何电子跃迁?
答:有苯环,π→π*跃迁;有—C=O,n→π*跃迁
12. 下列4种不饱和酮,已知它们的n→π*跃迁的K吸收带波长分别为225nm,237nm,349nm和267nm,请找出它们对应的化合物。
(1) (2)
(3) (4)
答:225nm对应(2);237nm对应(1);349nm对应(3);267nm对应(4)
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