Đề tài: Quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS

QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ UV-VIS MỞ ĐẦU Các phương pháp phổ ứng dụng rộng rãi để nghiên cứu hợp chất hóa học, q trình phản ứng, ứng dụng kiểm nghiệm môi trường, trắc quan, kiểm nghiệm dược phẩm… Cơ sở phương pháp phổ trình tương tác xạ điện từ phân tử vật chất Kết hấp thụ phát xạ lượng phổ, từ phổ xác định ngược lại cấu trúc phân tử NỘI DUNG QUANG PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI KHẢ KIẾN UV-VIS MÀU SẮC CỦA SỰ HẤP THỤ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG CẤU TẠO MÁY UV-VIS ỨNG DỤNG CỦA PHỔ UV-VIS PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN UV – VIS QUANG PHỔ LÀ GÌ ? Nghiên cứu cấu trúc phân tử động lực thông qua hấp thu, phát xạ tán xạ ánh sáng Phổ hấp thụ + Phổ hồng ngoại + Phổ Raman + Electron UV – VIS Phổ electron PHỔ ELECTRON 1.1 VÙNG PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN UV – VIS - Vùng UV vùng tử ngoại, có loại: + Vùng tử ngoại xa, bước sóng l < 200nm + Vùng tử ngoại gần, l = 200nm - 400nm - Vùng VIS vùng ánh sáng mà ta nhìn thấy được, l = 400nm - 800nm 1.2 Sự xuất phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Phân tử, nhóm phân tử chất cấu tạo từ nguyên tử theo kiểu liên kết hoá học định điện tử (electron) hoá trị nguyên tố Các phân tử, nhóm phân tử chất điều kiện thường tồn trạng thái Eo Khi bị kích thích electron hố trị liên kết π, δ đôi điện tử n chuyển từ obitan liên kết không liên kết lên obitan phản liên kết có mức lượng cao Em SƠ ĐỒ MỨC NĂNG LƯỢNG E CỦA CÁC ĐÁM MẤY OBITAL Bước chuyển dời lượng λ (nm) Năng lượng kích thích E (kcal/mol) → → → → 120 160 180 280 230 184 162 82 δ π n n δ∗ π∗ δ∗ π∗ Hiệu mức lượng Eo kích thích Em lượng phân tử hấp thụ từ nguồn sáng ∆E (e) = Em - Eo = hc / λ ĐỘ CHỤM VÀ ĐỘ ĐÚNG Độ chụm – Độ chụm + Độ chụm – Độ chụm + Độ – Độ – Độ + Độ + Phổ hấp thụ UV-VIS PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN UV - VIS 2.1.7 Hệ số hấp thụ quang phân tử ε Hệ số hấp thụ quang phân tử đại lượng đặc trưng cho loại phân tử chất dung môi định độ lớn ε có liên quan chặt chẽ đến cấu tạo phân tử chất Nếu cuvet có L = 1cm, nồng độ C=1m A = ε đặc trưng cho hấp thụ quang mol chất gọi hệ số hấp thụ quang riêng phần chất giá trị ε lớn chất hấp thụ mạnh Độ nhạy phổ hấp thụ UV-VIS chất cao 1.4 SỰ CHUYỂN DỊCH ĐIỆN TỬ TRONG CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ 2.3 Phân loại dải hấp thụ: Trong phổ electron có bước nhảy electron từ quỹ đạo có mức lượng thấp sang quỹ dạo có mức lượng cao δ → δ* , π → π*, n → δ*, n → π* Vị trí đỉnh hấp thụ tương ứng với bước nhảy có số tính chất đặc trưng riêng người ta phân chúng thành loại gọi dải hấp thụ dải R, dải K, dải B, dải E PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN UV - VIS Dải R: Tương ứng với bước nhảy electron n → π* Nó xuất hợp chất có chứa dị tố với cặp electron tự O, N, S…và liên kết π phân tử Đặc trưng dải R độ hấp thụ phân tử thấp, ε-max thường nhỏ 100 PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN UV - VIS Dải K: Xuất quang phổ phân tử có hệ thống liên hợp π → π* butadien hay mesityl oxit Nó xuất phân tử hợp chất vịng thơm có liên hợp với nhóm chứa liên kết π styrene, benzadehyt hay axetonphenon Dải K tương ứng với bước nhảy electron π → π* đặc trưng độ hấp thụ cao, εmax > 10.000 PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN UV - VIS Dải B: Đặc trưng cho quang phổ phân tử hợp chất vòng thơm dị vòng Benzen có dải độ hấp thụ rộng chứa nhiều đỉnh cấu trúc tinh vi, vùng tử ngoại gần 230nm 270nm Khi có nhóm mang màu nối với nhân thơm, dải B quan sát vùng sóng dài K dải K có cường độ hấp thụ cao PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN UV - VIS Dải E: Giống dải B đặc trưng cấu trúc vòng thơm Nguồn gốc bước chuyển hệ electron hệ benzenoit ba liên kết etylen hệ thống liên hợp vịng kín Độ thấp thụ phân tử dải E thay đổi khoảng từ 2000 đến 14000 PHỔ HẤP THỤ TỬ NGOẠI – KHẢ KIẾN UV - VIS Phổ hoạt động nguồn sáng Trong biểu đồ này, giá trị A = 1,0 khơng tuyến tính Nếu sử dụng giá trị A = 1.0, kết khơng xác HÌNH DÁNG VÀ ĐỘ PHÂN GIẢI PHỔ NBW chiều rộng dải hấp thụ mẫu nửa cực đại hấp thụ (W1/2) ĐỘ PHÂN GIẢI PHỔ Độ phân giải quang phổ thước đo khả công cụ để phân biệt hai bước sóng liền kề Ảnh hưởng chen lấn phổ Ví dụ chen lấn phần phổ chất (