原理
作为有机化合物结构解析四大光谱之一，紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、操作简便，紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高，可进行定性、定量分析的特点。尽管紫外光谱谱带数目少、无精细结构、特征性差，只能反映分子中发色团和助色团及其附近的结构特征，无法反映整个分子特性，单靠紫外光谱数据去推断未知物的结构很困难，但是紫外光谱对于判断有机物中发色团和助色团种类、位置、数目以及区别饱和与不饱和化合物，测定分子中共轭程度进而确定未知物的结构骨架等方面有独到之处。因此紫外吸收光谱是配合红外、质谱、核磁进行有机物定性鉴定和结构分析的重要手段。
利用有机光谱定性的依据是化合物的吸收光谱特征，主要步骤是绘制纯样品的吸收光谱曲线，由光谱特征依据一般规律作出判断；用对比法比较未知物和已知纯化合物的吸收光谱，或将未知物吸收光谱与标准谱图对比，当浓度和溶剂相同时，若两者谱图相同（曲线形状、吸收峰数目、λmax及 εmax等），说明两者是同一化合物。为进一步确证可换溶剂进行比较测定。常用的光谱图集是 Sadtler 谱图，它收集了 46000 多种化合物的紫外吸收光谱图，并附有五种索引，使用方便。最后要用其他化学、物理或物理化学等方法进行对照验证才能作出正确的结论。
有机物的紫外吸收光谱谱图解析：
1． 如果化合物在 200-400nm 内无吸收带，可推断未知物可能是饱和直链烃、脂环烃或只含一个双键的烯烃。
2． 如果化合物只在 270-350nm 内有弱吸收带（ε =10-100L .mol-1.cm-1）这是 R 带吸
收的特征，则可推断未知物可能是一个简单的、非共轭的含有杂原子的双键化合物，如：羰基、硝基等，此谱带是 n →Π?
跃迁产生的吸收带。
3． 如果化合物在 210-250nm 内有强吸收带（ε ≥104L .mol-1
.cm-1）这是 K 带吸收的特
征，则可推断未知物可能是含有共轭双键的化合物。如果在 260-300nm 内有强吸收带，则表明该化合物中含有三个或三个以上共轭双键。如果吸收带进入可见区，则该化合物可能是含有长共轭发色基团或是稠环化合物。
4． 如果化合物在 250-300nm 内有中强吸收带（ε =103-104L .mol-1.cm-1）这是苯环 B吸收带的特征，则可推断未知物往往含有苯环。芳香族化合物都具有环状的共轭体系，其紫外吸收光谱特征是具有Π→Π?跃迁产生的三 个特征吸收带，例如：苯在 184nm（ε =47000L .mol-1 .cm-1），在真空紫外区。在 204nm（ε=7900L .mol-1.cm-1）有中强吸收带，在末端吸收范围。254nm（ε=204L .mol-1.cm-1）有弱吸收带。当苯环上有取代基时能影响苯原有的三个吸收带，使 B 带简单化，向长波移动同时吸收强度增大。
利用有机光谱定性的依据是化合物的吸收光谱特征，主要步骤是绘制纯样品的吸收光谱曲线，由光谱特征依据一般规律作出判断；用对比法比较未知物和已知纯化合物的吸收光谱，或将未知物吸收光谱与标准谱图对比，当浓度和溶剂相同时，若两者谱图相同（曲线形状、吸收峰数目、λmax及 εmax等），说明两者是同一化合物。为进一步确证可换溶剂进行比较测定。常用的光谱图集是 Sadtler 谱图，它收集了 46000 多种化合物的紫外吸收光谱图，并附有五种索引，使用方便。最后要用其他化学、物理或物理化学等方法进行对照验证才能作出正确的结论。
有机物的紫外吸收光谱谱图解析：
1． 如果化合物在 200-400nm 内无吸收带，可推断未知物可能是饱和直链烃、脂环烃或只含一个双键的烯烃。
2． 如果化合物只在 270-350nm 内有弱吸收带（ε =10-100L .mol-1.cm-1）这是 R 带吸
收的特征，则可推断未知物可能是一个简单的、非共轭的含有杂原子的双键化合物，如：羰基、硝基等，此谱带是 n →Π?
跃迁产生的吸收带。
3． 如果化合物在 210-250nm 内有强吸收带（ε ≥104L .mol-1
.cm-1）这是 K 带吸收的特
征，则可推断未知物可能是含有共轭双键的化合物。如果在 260-300nm 内有强吸收带，则表明该化合物中含有三个或三个以上共轭双键。如果吸收带进入可见区，则该化合物可能是含有长共轭发色基团或是稠环化合物。
4． 如果化合物在 250-300nm 内有中强吸收带（ε =103-104L .mol-1.cm-1）这是苯环 B吸收带的特征，则可推断未知物往往含有苯环。芳香族化合物都具有环状的共轭体系，其紫外吸收光谱特征是具有Π→Π?跃迁产生的三 个特征吸收带，例如：苯在 184nm（ε =47000L .mol-1 .cm-1），在真空紫外区。在 204nm（ε=7900L .mol-1.cm-1）有中强吸收带，在末端吸收范围。254nm（ε=204L .mol-1.cm-1）有弱吸收带。当苯环上有取代基时能影响苯原有的三个吸收带，使 B 带简单化，向长波移动同时吸收强度增大。
材料与仪器
苯 环己烷 正己烷 乙醇 丁酮 氯仿
WFZ-26A 紫外可见光光度计 石英吸收池 具塞比色管 刻度移液管
WFZ-26A 紫外可见光光度计 石英吸收池 具塞比色管 刻度移液管
步骤
1． 苯及其衍生物的吸收光谱
在 8 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.5 ml 苯、甲苯、苯酚、苯胺、硝基苯、苯甲醛、苯甲酸、萘的环己烷溶液，用环己烷稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，以环己烷作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得 8 种物质的紫外吸收光谱。观察比较苯及其衍生物的吸收光谱，讨论取代基对苯原有的吸收带的影响。
2． 溶剂极性对紫外吸收光谱
（1）溶剂极性对 n →Π?
跃迁的影响在 3 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.02 ml 丁酮，各用环己烷、乙醇、水稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，分别以各溶剂作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得丁酮在 3 种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂对 n →Π?跃迁的影响。讨论原因。
（2）溶剂极性对Π→Π?
跃迁的影响
在 3 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.2 ml 以异亚丙基丙酮，各用环己烷、乙醇、水稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，分别以各溶剂作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得异亚丙基丙酮在 3 种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂对Π→Π?跃迁的影响。讨论原因。
（3）溶剂极性对β—羰基化合物酮式和烯醇式互变异构体的影响：
在 3 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.5 ml 乙酰乙酸乙酯，各用正己烷、乙醇、水稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，分别以各溶剂作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得乙酰乙酸乙酯在 3 种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂中乙酰乙酸乙酯的烯醇式产生 K 带吸收（λmax=243nm）的 ε值大小。讨论原因。
（4）溶剂对吸收光谱精细结构的影响
用滴管取 2 滴苯加入 1 cm 石英吸收池中，加盖，放置 2-3min 后置于样品光路中，以空石英吸收池作参比，在紫外区进行波长扫描，得苯蒸气的吸收光谱。
在 2 个 10 ml 具塞比色管中分别加入 0.01 ml 苯，各用环己烷、乙醇稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，分别以各溶剂作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得苯在 2 种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较以上 3 种吸收光谱，讨论溶剂对吸收光谱精细结构的影响，说明原因。
（5）溶液的酸碱性对苯酚吸收光谱的影响
在 2 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.5 ml 苯酚水溶液，各用 0.1mol .L-1HCl 和NaOH 溶液稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，以水作参比，在紫外区进行波长扫描，得苯酚在 2 种酸度不同的溶液中的吸收光谱。观察比较以上 2 种吸收光谱，讨论原因。
在 8 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.5 ml 苯、甲苯、苯酚、苯胺、硝基苯、苯甲醛、苯甲酸、萘的环己烷溶液，用环己烷稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，以环己烷作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得 8 种物质的紫外吸收光谱。观察比较苯及其衍生物的吸收光谱，讨论取代基对苯原有的吸收带的影响。
2． 溶剂极性对紫外吸收光谱
（1）溶剂极性对 n →Π?
跃迁的影响在 3 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.02 ml 丁酮，各用环己烷、乙醇、水稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，分别以各溶剂作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得丁酮在 3 种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂对 n →Π?跃迁的影响。讨论原因。
（2）溶剂极性对Π→Π?
跃迁的影响
在 3 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.2 ml 以异亚丙基丙酮，各用环己烷、乙醇、水稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，分别以各溶剂作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得异亚丙基丙酮在 3 种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂对Π→Π?跃迁的影响。讨论原因。
（3）溶剂极性对β—羰基化合物酮式和烯醇式互变异构体的影响：
在 3 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.5 ml 乙酰乙酸乙酯，各用正己烷、乙醇、水稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，分别以各溶剂作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得乙酰乙酸乙酯在 3 种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂中乙酰乙酸乙酯的烯醇式产生 K 带吸收（λmax=243nm）的 ε值大小。讨论原因。
（4）溶剂对吸收光谱精细结构的影响
用滴管取 2 滴苯加入 1 cm 石英吸收池中，加盖，放置 2-3min 后置于样品光路中，以空石英吸收池作参比，在紫外区进行波长扫描，得苯蒸气的吸收光谱。
在 2 个 10 ml 具塞比色管中分别加入 0.01 ml 苯，各用环己烷、乙醇稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，分别以各溶剂作参比溶液，在紫外区进行波长扫描，得苯在 2 种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较以上 3 种吸收光谱，讨论溶剂对吸收光谱精细结构的影响，说明原因。
（5）溶液的酸碱性对苯酚吸收光谱的影响
在 2 个 5 ml 具塞比色管中分别加入 0.5 ml 苯酚水溶液，各用 0.1mol .L-1HCl 和NaOH 溶液稀释至刻度，摇匀。用 1 cm 石英吸收池，以水作参比，在紫外区进行波长扫描，得苯酚在 2 种酸度不同的溶液中的吸收光谱。观察比较以上 2 种吸收光谱，讨论原因。
常见问题
WFZ—26A 紫外可见分光光度计操作规程
1． 接通计算机电源，在 WINDOW98 桌面上，双击 wfz-26 图标，运行 WFZ—26A 紫外可见分光光度计操作软件，按开机提示界面的要求，开启紫外主机电源。
2． 在计算机屏幕上，点击开机提示界面上的“确定”， 紫外主机进行系统初始化，各项目检测正确后进入紫外可见分光光度计的操作软件主画面。
3． 在进行光谱测量前，应先进行“参数设置”，设置内容包括：测量模式、工作电源、扫描速度、波长范围、测量范围、光谱带宽。
4． 在参比和样品室中放入空白试液进行“基线扫描”。
5． 在参比和样品室中分别放入空白和样品比色皿，进行光谱扫描。
6． 关闭紫外仪器时，应选择文件菜单中“退出系统”，当计算机屏幕出现关机提示时，点击“确定”，关闭紫外主机电源。
1． 接通计算机电源，在 WINDOW98 桌面上，双击 wfz-26 图标，运行 WFZ—26A 紫外可见分光光度计操作软件，按开机提示界面的要求，开启紫外主机电源。
2． 在计算机屏幕上，点击开机提示界面上的“确定”， 紫外主机进行系统初始化，各项目检测正确后进入紫外可见分光光度计的操作软件主画面。
3． 在进行光谱测量前，应先进行“参数设置”，设置内容包括：测量模式、工作电源、扫描速度、波长范围、测量范围、光谱带宽。
4． 在参比和样品室中放入空白试液进行“基线扫描”。
5． 在参比和样品室中分别放入空白和样品比色皿，进行光谱扫描。
6． 关闭紫外仪器时，应选择文件菜单中“退出系统”，当计算机屏幕出现关机提示时，点击“确定”，关闭紫外主机电源。
来源：丁香实验
