复旦仪器分析课件14紫外可见分光光度分析方法

1•吸收光谱特征数据•吸收度或吸收系数的比值第三节紫外可见分光光度分析方法一、定性分析21.对比吸收光谱特征数据max峰、谷、肩峰等可综合考虑或E1cm1%不同吸收基团（相同吸收基团）的不同化合物，可有相同的max，但吸收系数有明显差异Ecm11%=10/M=M/10Ecm11%3例如3位酮体4位烯键的甾体类化合物在240nm处都有吸收峰Ecm11%=408=571安宫黄体酮炔诺酮有明显差别42.对比吸收度或吸收系数的比值1处A1=E1cl2处A2=E2clA1A2=E1E2例如：VB12的鉴别，2010版中国药典规定：A361A278=1.70~1.88A361A550=3.15~3.4553.对比吸收光谱的一致性例如：醋酸泼尼松、醋酸氢化可的松、醋酸可的松有几乎完全相同的光谱数据但从它们的吸收光谱上可看出其中的差别Ecm11%max240nm3901.57104当两种纯化合物的吸收光谱有明显差别时，可以肯定是两个不同的化合物，而两吸收光谱相同时，不能肯定是同一化合物。6用紫外吸收光谱进行定性时需注意：结构相差大，但图谱相似CH3CH3CCHCOCH37二、纯度检查1．杂质检查若：化合物无吸收杂质有较强吸收可被查出乙醇中含苯量低至10ppm也可查出81．杂质检查若：化合物有较强吸收杂质无或吸收较弱E化合物若：化合物有吸收杂质有更强吸收E化合物杂质有吸收时，导致化合物的吸收光谱变形。92．杂质限量检查药物中杂质，常需制定一个允许其存在的限量。肾上腺素肾上腺酮例如：在310nm处肾上腺酮有较强吸收肾上腺素吸收很小10为控制肾上腺素中肾上腺酮的量，产品用紫外吸收光度法测定时，要求A0.05根据A=Ecl当A=0.05时产品溶液：2mg/ml=0.2g/100ml杂质含量：mlgElAc100/00012.0143505.0%06.0%1002.000012.0%100产品杂质cc11有时用A峰/A谷来控制杂质限量例如：碘磷定max=294nm杂质无吸收min=262nm杂质有吸收碘磷定纯品A294A262=3.39若有杂质A262A294A262杂质限量检查12三、单组分的定量方法选择的原则选吸收峰max处避免干扰不选末端吸收处提高灵敏度许多溶剂在短波长处有吸收13部分溶剂的截止波长溶剂极限波长（nm）乙醚210乙醇215氯仿245水200水组分的测定波长必须大于溶剂的截止波长14（一）吸光系数法配制溶液在一定时测A或T%求出含量例：VB12样品水溶液，1cm吸收池中，=361nm处测得A为0.414，已知E=207，计算溶液浓度。解：c=A/El=0.414/207=0.00200（g/100ml）可查手册A=-lgT=Ecl15（二）校正曲线法对同一台仪器，在相同条件下：A=Kc•工作曲线•回归方程ACCxAxcx16（三）对照法As=EcslAx=Ecxl标准溶液样品溶液相同条件下配制相同条件下选定波长处测定lEclEcAAxsxssxsxAAcc离解常数的测定，浓度为c17HAH++A-酸性时：AHA=HAc碱性时：AA-=A-cA=AHA+AA-=HAcHA+A-cA]H[]H[]H[AHAaaaKcKKcA两者之间时，A加合性]H[)-(AHAAAAAKa18]H[)-(HAAaAAAAK)-(lg-pHpHAAaAAAAK14.4)024.1430.0430.0-002.0(lg-4paK例：]10[)024.1430.0430.0-002.0(4-aK19四、多组分的定量方法-计算分光光度法解联立方程组双波长法导数光谱法20解联立方程组利用吸光度的加和性1：A1a+b=A1a+A1b=E1acal+E1bcbl2：A2a+b=A2a+A2b=E2acal+E2bcbl21（一）双波长法波长选择1、2Axy12干扰组分•两个波长处具有相同的A待测组分•两波长处的A足够大22A1xA2x=Axy12选择1、2使：1处A1=A1yA1x+2处A2yA2x+A2=A=A2-A1=A2)y(A2x+A1)y(A1x+-A1yA2y-==E1)y(E2y-Cyl23（二）导数光谱法•如果将一个吸收光谱写成一个波长的函数：A=cf()它的导函数的图像就是导数光谱。clAdddd241.导数光谱的波型和特点峰位：在奇数阶光谱中为0，在偶数阶光谱中为极值。拐点：在偶数阶光谱中为0，在奇数阶光谱中为极值。导数阶数，峰数，峰形更锐，分辨能力。随导数阶数增加，分辨率提高25（A）0阶导数光谱（B）4阶导数光谱1-空白醇2-醇中含苯0.0001%3-醇中含苯0.001%4-含苯0.0001%二阶5-含苯0.0001%四阶262.导数光谱对干扰吸收的消除若能把干扰吸收表达为一个幂函数：A干=a0+a1+a22+a33+…+annA’=a1+2a2+3a32+…+nann-1dnAdn=n!an求n阶导数后求一阶导数后273.导数光谱的定量原理当一定时固定dd是一定值在任意一波长处，导数光谱上的数值应与浓度成正比。clAdddd284.定量数据的测量基线法峰谷法峰零法d∝Cp∝Cz∝CP1P2dz1-空白醇2-醇中含苯0.0001%3-醇中含苯0.001%4-含苯0.0001%二阶5-含苯0.0001%四阶29定量分析AB∝c苯苯30五、结构分析（一）有机化合物的紫外吸收光谱是基团的特征。单独用紫外光谱不能完全确定物质的分子结构。可以推定分子的骨架、判断生色团之间的共轭关系和估计共轭体系中取代基的种类、位置和数与IR、MS和NMR等配合能发挥较大作用举例31CH3CH3CCHCOCH3CH2CCH3CH2-C-CH3OI.max235nm，12000II.220nm无吸收321.饱和碳氢化合物只有电子*跃迁E大吸收峰位于短波区（真空紫外区）在200~400nm没有吸收可用做溶剂332.含孤立助色团和生色团的饱和化合物助色团n*跃迁—Cl—Br—IEn*变小吸收峰长移173nm208nm256nm孤立生色团n*~190nm*150~180nmn*275~295nm343.共轭烯烃共轭后，E*变小，吸收峰长移随共轭体系增加，长移增加，增大，化合物由无色逐渐变为有色。乙烯丁二烯170nm210nm10,00020,000354.,不饱和醛、酮、酸和酯一般规律*n*孤立乙烯~200nm~104孤立羰基~280nm100200~260nm310~350nm~104100长移短移CH2=CH-C-ROCH2=CH-C-OHO-H-OR365.芳香族化合物（1）苯和取代苯E1带~180nmE2带~200nm强吸收B带（芳香族化合物的特征吸收）在极性溶剂中吸收较弱精细结构消失在非极性溶剂中精细结构较清楚37取代苯E1E2B带长移，增加取代基不同，红移效应不同。NH2OHmaxOHOH38助色团取代n-*共轭：E2、B带长移增加精细结构消失OHO-NH2NH3+n-*共轭加强n-*共轭消失不同溶剂对苯酚吸收光谱的影响39生色团取代在200~250nm处出现K带B带长移-C-H||O有K、B、R带40（2）芳杂环化合物饱和五元、六元杂环200nm五元不饱和六元不饱和max210nm1.5104max240-260nm21032704.5102NN以下有哪些跃迁和吸收带41H2CCHCOCH3H2CCHCH3OHCOCH342（二）有机化合物结构的研究1.推断官能团220~800nm无吸收（1）：脂肪族饱和碳氢化合物、胺、腈、醇、醚、羧酸、氯（氟）代烃等。吸收峰位置()吸收强弱官能团推断210~250nm强共轭双键260~300nm强3~5个共轭单位250~300nm弱羰基存在250~300nm中强苯环特征432.异构体的推定（1）结构异构COOHH3Cmax=238nmmax=273nm15,1007,100松香酸无立体障碍COOHH3C左旋松香酸44异构体的推定（2）顺反异构max295.5nm29,000max280nm10,500位阻效应CCHHCCHH453.化合物骨架的推定VK1max=249nmlg4.28max=260nmlg4.26max=325nmlg3.28max=250nmlg4.6max=330nmlg3.81,4萘醌文献值46六、比色法M+RMR待测溶液显色后配位缩合氧-还47（一）显色反应及其条件1.显色反应的要求：•有确定的计量关系•产物有足够的稳定性•试剂R与产物MR的颜色差别足够大•产物MR的足够大（103~105）•反应有较好的选择性，以避免干扰M+RMR482.反应的条件显色试剂与溶剂CRCMRACRACRFe3++SCN-Fe(SCN)2++SCN-Fe(SCN-)64-M+RMR49酸碱度显色剂不少是有机弱酸M+HRMR+H+H+不利于显色反应H+引起金属离子水解Fe3++C7H4SO62-pH1.8~2.5Fe3(C7H4O6S)+pH4~8Fe3(C7H4O6S)2-pH8~11.5Fe3(C7H4O6S)32-pH12Fe3(OH)3M+RMR50时间决定于反应速度，需通过实验确定温度及其它应视具体情况决定反应温度。见光易变质的产物，放置过程中应避光。易受空气干扰的，应密闭放置。M+RMR513.反应条件的控制通过实验确定反应条件控制已确定的合适的反应条件HO3SOHCOOH弱酸性紫红色配合物碱性黄色配合物445nm52（二）测定方法仪器方法可见-紫外分光光度计光电比色计标准曲线法等