绪论-紫外-可见吸收光谱习题与答案

第二章：紫外可见吸收光谱法1.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2.紫外光谱是带状光谱的原因是由于（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3.化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高（1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π*4.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）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷5.下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是（1）（2）（3）（4）6.下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（1）（2）（3）（4）二、解答及解析题1.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？由于一般紫外可见分光光度计只能提供190－850nm范围的单色光,因此,我们只能测量n→σ*的跃迁,n→π*跃迁和部分π→π*跃迁的吸收,而对只能产生200nm以下吸收的σ→σ*的跃迁则无法测量.紫外吸收光谱是带状光谱,分子中在些吸收带已被确认,其中有K带、R带、B带、E1和hE2带等.2.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？（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。3.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?：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4.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？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？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.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？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。7.紫外分光光度计主要由哪几部分所组成？它是怎样工作的？紫外-可见分光光度计由5个部件组成：①辐射源。必须具有稳定的、有足够输出功率的、能提供仪器使用波段的连续光谱②单色器。其功能包括将光源产生的复合光分解为单色光和分出所需的单色光束。③试样容器，又称吸收池。供盛放试液进行吸光度测量之用④检测器，又称光电转换器。具有快速扫描的特点。⑤显示装置。可将图谱、数据和操作条件都显示出来。8.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，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？λ1属于π→π*跃迁；λ2属于n→π*跃迁。属于不饱和苯环化合物。9.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？有苯环，π→π*跃迁；有—C=O，n→π*跃迁