苯酚或苯胺的紫外光谱在酸性或碱性介质中有什么变化
苯酚或苯胺的紫外光谱在酸性或碱性介质中有溶剂极性变化。
溶剂极性的变化会引起有机化合物紫外吸收谱带波长的变化。通常增加溶剂的极性会使π→π*跃迁吸收谱带波长红移;而使n→π*跃迁吸收谱带波长蓝移。
酸性条件下,酚羟基上的氢不易被电离。而碱性和中性条件下就容易被电离形成氧负离子。氧负离子与苯环的共轭程度比羟基高。故PH值变大红移,变小蓝移。
跃迁类型
有机化合物分子中主要有三种电子:形成单键的σ电子、形成双键的π电子、未成键的孤对电子,也称n电子。基态时σ电子和π电子分别处在σ成键轨道和π成键轨道上,n电子处于非键轨道上。仅从能量的角度看,处于低能态的电子吸收合适的能量后,都可以跃迁到任一个较高能级的反键轨道上。
苯酚在紫外区有三个吸收峰,在酸性或中性溶液中,λmax为196.3nm,210.4nm和269.8nm在碱性溶液中λmax位移至207.1nm,234.8nm和286.9nm。盐酸溶液与氢氧化钠溶液中,苯酚的紫外吸收光谱有(很大差别),所以在用紫外可见吸收分光光度分析苯酚时应加缓冲溶液,此实验是通过加氢氧化钠(强碱)溶液来控制溶液pH值的。
酸性中性条件,苯酚分子不电离,最大吸收波长210.5nm,270nm
碱性条件,苯酚电离成负离子,最大吸收波长红移,235nm、287nm
溶剂极性的变化会引起有机化合物紫外吸收谱带波长的变化。通常增加溶剂的极性会使π→π*跃迁吸收谱带波长红移;而使n→π*跃迁吸收谱带波长蓝移。
对不同的有机化合物,溶剂极性变化对其影响也不相同。如共轭双烯化合物受溶剂极性变化的影响较小;而α、β不饱和羰基化合物受溶剂极性变化的影响就比较大。如异亚丙基丙酮在不同极性溶剂中的紫外吸收波长变化见表6-2。
表6-2异亚丙基丙酮在不同极性溶剂中的紫外吸收波长
若有机分子在不同pH介质中,因分子离解形成阳离子或阴离子,则其吸收带也会发生改变。如苯胺在酸性介质会形成阳离子:
苯胺的K、B吸收带会由230nm和280nm蓝移至203nm和254nm(B为芳香族化合物特征吸收带,K为共轭双键所具有的吸收带)。
您问的是不是影响化合物紫外可见吸收光谱的影响因素:
1)温度。温度高了,其精细结构可能消失, 光谱变平滑了。
2)化合物的结构改变了,苯酚中加入氢氧化钠,变成了苯酚钠。酚羟基的助色作用消失了。类似的例子是苯胺中加入酸。
3)溶剂的极性改变了。例如乙酰乙酸乙酯在正己烷中,能形成分子内的氢键,以烯醇式为主,在乙醇中形成分子间的氢键,以酮式结构为主。