苯及其衍生物的紫外吸收光谱分析

苯的紫外吸收光谱分析

1 实验目的

（1）了解主要光学仪器（AAS、AFS、UV、F荧光）结构及工作原理

（2）学习绘制紫外吸收曲线

2 实验原理

分子具有特征能级，分子从外界吸收的能量后，由基态跃迁到激发态。分子吸收能量具有量子化特征，即分子只能吸收等于两个能级只差的能量，于是有ΔE= hν= hc。 λ

紫外光谱区主要是分子中原子外层电子跃迁，在电子跃迁的同时有会伴随着振动和转动能级跃迁，因而紫外吸收光谱一般包含着若干谱带系，一个谱带系又包含着不同普带，同一普带又包含着若干谱线。紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，分子的价电子的分布和结合情况决定了吸收光谱。不同的分子内部结构有差异，分子的价电子跃迁需要不同的能量，因此不同物质具有其特征吸收光谱。

3 实验步骤

（1）配制好纯苯、苯乙醇溶液及苯正己烷溶液。

（2）在三个石英池中分别加入纯苯、苯乙醇溶液、本正己烷溶液，外在紫外分光光度计中从200nm到300nm进行扫描，在计算机中得到相应的光谱图。

（3）根据得到的紫外吸收光谱图分析实验结果。

4 实验结果及分析

（1）实验结果

5 Sample-3

200 ??(nm)

蓝色线—纯苯红色线—苯乙醇溶液黑色线—苯正己烷溶液 250 300

（2）实验分析

①苯的紫外吸收在204nm左右有一个强吸收带即E2 吸收带,是有苯环结构中的三个乙烯的环

状共轭系统的跃迁产生的，是芳香族化合物的特征吸收带；在230-27出有一个较弱的吸收带，称为精细结构吸收带，也叫B带，这是由于π→π* 跃迁和苯环的振动重叠引起的。 ②纯苯溶液和苯在极性（乙醇）或非极性（正己烷）溶液中，得到紫外吸收曲线的形状大体是相同的。说明有机物的紫外吸收曲线的形状反应了有机物的结构，不会因为溶剂的改变而改变。

③苯在有机溶剂中吸收强度比纯苯溶液的吸收强度明显大得多。但是在非极性（正己烷）中的吸收强度稍大些。这是因为苯在有机溶剂溶解度大，并且在非极性溶剂（正己烷）中溶解度稍大于在非极性溶液（乙醇），因此在进行有机物紫外吸收分析时，溶剂的选择性对实验的准确度有着重大的影响。

④苯在极性（乙醇）和非极性（正己烷）溶液中E2 吸收带红色移，在非极性溶液（正己烷）

比在极性溶液中（乙醇）移动的稍大些；相反，B吸收带蓝移，在极性溶液（乙醇）比在在非极性溶液中稍大些。苯正己烷溶液是因为正己烷的偶极性使得苯的极性增强，苯乙醇溶液是乙醇分子与苯形成氢键使得苯的极性增强。