紫外光谱作业

院系： 材料学院 材料工程 姓名：方海东 学号：2010208043

紫外光谱

P46-47（1、2、3、4、6、7、8、9、10、11）

1．有机化合物分子的价电子跃迁有哪几种主要类型？试是说明在CH3Cl、CH3COCH3分子中有几种类型价电子？可能产生哪种电子跃迁？ 答：有机化合物中主要的价电子跃迁有四种形式σ→σ*，n→π* ，n→σ*，π→π* ；

CH3Cl中有σ电子和n电子，可能产生σ→σ*，n→σ*的跃迁； CH3COCH3中有σ电子，π电子和n电子，可能产生σ→σ*，π→π*， n→σ*和n→π*跃迁。

2．试举例说明什么是助色团和生色团，并指出下列每对化合物哪种化合物的π→π*跃迁吸收波长较长，并说明原因。

答：生色团：凡能吸收紫外光或可见光而引起电子能级跃迁的基因。如：羰基、硝基、双键、三键以及芳环等。

助色团：当含有杂原子的饱和基团与发色团相连时，吸收波长会发生较大的变化。这种含杂原子的饱和基团被称为助色团。常见的助色团有?OH、?OR、?NHR、?SH、?SR、?Cl、?Br、?I等。

NHR（1）的π→π*跃迁吸收波长长，因为-NHR为助色团，当助色团

与共轭体系相连时，π→π*跃迁吸收带向长波方向移动；

（2）CH2=CH-CH=CHCl的π→π*跃迁吸收波长长，因为-Cl为助色团，当与共轭体系相连时，π→π*跃迁吸收带向长波方向移动。

3．有机化合物紫外光谱中有哪几种类型的吸收带？它们产生的原因是什么？有什么特点？

答：有机化合物紫外光谱的吸收带一般可分为K吸收带，R吸收带，B吸收带和E吸收带。 （1）K吸收带：由共轭体系的π→π*跃迁产生的强吸收带，其εmax一般大于104。随着共轭体系的增长，K吸收带发生红移。

（2）R吸收带：由化合物的n→π*跃迁产生的吸收带，因非键轨道与π*轨道正交，故属于禁阻跃迁，其强度极弱，εmax通常在100以内，尚未发现超过1000的。

（3）B吸收带：芳香族化合物的特征吸收谱带，起因于π→π*跃迁与苯环振动的重叠，其强度很弱，εmax约为200，λmax出现在230-270nm波长范围内。 （4）E吸收带：芳香族化合物起因于π→π*跃迁的较强的或强的吸收谱带。E带又分为E1带和E2带。E1带的εmax≧104，吸收峰在约180nm；E2带的εmax约为103，吸收峰在约200nm。

4. 指出下列化合物紫外光谱的区别：

（A） （B）

CH3CH2

答：A、B两物质的吸收峰的位置不同，A物质吸收的紫外波长比B物质吸收的紫外波长长。

6.下列异构体能否用紫外光谱加以区别？说明理由。

（A） （B）

答：下列异构体能用紫外光谱加以区别，，A物质的吸收波长为217+5+4*5=242nm，B物质为217+3*5=232nm，所以A的吸收波长比B大10nm。

7.下列化合物在近紫外区可能有什么吸收带？

（1） （2） （3）

OCH3-CH=CH-C

OH

OH

C-CH3

（4） （5）

OCH=CH2

C-CH3

答：(1) K吸收带、R吸收带。

(2) K吸收带、B吸收带、R吸收带。

(3) K吸收带、B吸收带、R吸收带、E吸收带。

(4) K吸收带、B吸收带、E吸收带。 (5) K吸收带、R吸收带。

?-不饱合酮，8. 三种?、它们的K带分别位于224nm(? 9750)、235nm(? 14000)及253nm(? 9550)，这些波长分别属于下列属于哪一种化合物？

（1） （2） （3）

OOH3C-C-CH=CH-CH3

H3CH3COC=CH-C-CH3

CH3CH3

答：根据分析这些波谱所属化合物如下所示：

(1) K带位于波长224 nm（ε 9 750）处，其理论波长为215+12=227nm，224与其接近；

(2) K带位于波长235 nm（ε 14 000）处，其理论值为215+2*12=239nm，235与其接近；

(3) K带位于波长253 nm（ε 9 550）处，其理论值为215+10+2*12=259nm，253与其接近。

9. 1，3-丁二烯在己烷溶剂中λmax=217nm，如果溶剂改为乙醇，λmax比217nm大还是小？为什么？

答：如果溶剂改为乙醇后，波长会变大，因为丁二烯存在共轭双键，乙醇的极性大于己烷，随着溶剂极性的增强，π→π*吸收带红移，所以波长变大。

10. 溶解在己烷中的某一化合物具有λmax乙烷=305nm，当同一个化合物溶解在乙醇中时，λmax

乙烷

**=307nm，该吸收是由于n??，还是???跃迁引起的？

说明理由。 答：由于溶剂由己烷变为乙醇后，极性增加，而此时的波长也变大，即发生红移，因此是π→π*跃迁产生的。

11. 有a、b、c三种酮，瓶上的标签已失落，但知其结构如下：

CH2CH3H3CCCCCCH3CH3CH2H3CC-CH3O 测定这三个瓶中化合物的紫外光谱，得知a、b、c三种酮的λmax分别为221、

OO233和249nm，试辨别a、b、c三种酮的分子结构。 答：

a 是

CH2CH3CH2CCOCH3

此物质的波长为215+10=225nm，a物质的测量值为221，与其接近，因此该分子

结构为a的结构。

b是

O

此物质的波长为215+10+12=237nm，b物质的测量值为233，与其接近，因此该分子结构是b的结构。

c是

H3CH3CCCCH3C-CH3O

此物质的波长为215+10+12*2=249nm，是物质c的分子结构。

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