紫外分光光度法

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1、实验题目紫外分光光度法l=J |=|教学目标：1、了解可见紫外分光光度计的基本结构及操作步骤。2、学习可见紫外分光光度法的测定物质含量的原理和方法。3、掌握药物标示量的计算方法。教学重点：学习可见紫外分光光度法的测定物质含量的原理和方法。教学难点：了解可见紫外分光光度计的基本结构及操作步骤。仪器药品：UV-2550可见紫外分光光度计，石英比色皿，滤纸，漏斗，100ml容量瓶， 无水乙醇，醋酸地塞米松片。教学方法：讲授、演示教学时数：4学时教学过程：（教师授课思路、设问及讲解要点）一、实验原理分子和原子一样，也有它的特征能级。分子内部的运动可以 分为价电子运动，分子内原子在平衡位置附近的振动和分

2、子绕其 重心的转动。因此子具有电子（价电子）能级、振动能级和转动 能级。紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。因此， 这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。按分子轨 道理论，在有机化合物分子中有几种不同性质的价电子：形成单 键的电子称为b键电子;形成双键的电子称为n键电子;而象氧、 氮、硫、卤素等含有未成键的孤对电子称为n电子。当分子吸 收一定能量之后，其价电子将从能量较低的轨道跃迁到能量较高 的反键轨道。分子内各种电子的能量高低的次序为a *n *nn a如图所示：能量LI iII1n o*n- n*n kn*ofo* of n*111300200图1有机化合物分子中电子跃

3、迁的能量o*反键轨道n *反键轨道n非键轨道n成键轨道o成键轨道7nm在大多数有机化合物分子中，价电子总是处在n轨道以下的 各个轨道中，当受到光照射时，处在较低轨道能级的电子将跃迁 至较高能级。由图可见，可能的跃迁有a a *, a n*, n a *, n a *, n n*, n n*等六种，其中a a *、a n*和na *跃迁需要的能量大，因此产生这三种跃迁所吸的光 波长小于200nm,位于远紫外光区，对它们的紫外-可见吸收光谱 研究得较少，同时它们在紫外-可见光区无吸收带，所以在紫外- 可见吸收光谱分析中常用作溶剂。如戊烷、己烷、环己烷等。下面分别讨论na *, n n*和nn*的跃

4、迁。1、n a *的跃迁n a *跃迁需要的能量比a a *小，相应的吸收波长在 200nm附近。当饱和碳氢化合物中的H被含有n电子的N, O, S 和X(F,Cl,Br,I)等杂原子取代时，将发生n a *跃迁，因此 在较长波长处比相应的饱和碳氢化合物多一个吸收带。在有些有 机化合物中，由取代反应而引入的含有未共享电子对的杂原子基 团，如-NH2, -NR2, -OH, -OR, -SH, -F,- Cl, Br,-I 等后， 使吸收峰的波长向长波方向移动，这种效应称为红移效应。这种 能使吸收波长红移，并使吸收强度增加的杂原子基团称为助色 团。一般n -O *跃迁的摩尔吸收系数较小。如水、醇

5、和醚等在 紫外可见光谱分析中可以作为溶剂。2、n n*和n n*的跃迁有机化合物中由n n*和nn*产生的吸收带最有用，它 们的吸收峰在近紫外区或可见光区。由吸收带波长可以预测未知 有机化合物的某些官能团或由有机化合物的结构推算最大吸收 波长入max。含有n电子的基团，如双键或三键，会发生n n*跃迁。 含有未共享n电子对的N，0，S及卤素等基团会发生n n* 跃迁。发生这两种跃迁的分子中需要有不饱和键，以提供n*。 在许多有机化合物中往往同时含有n电子和n电子，可以同时发 生n n*和nn*跃迁，n n*跃迁的几率比nn*大，吸 收带强度大。一些具有不饱和键和含有孤对电子对的基团，能对 20

6、0nm以上的光产生吸收，这种基团称为生色团。通常n电子体 系是紫外和可见的生色团，O电子是远紫外的生色团。由以上分析可知，几乎所有的有机分子的紫外-可见吸收光谱 都是由于n n*和n n*跃迁所产生的。因此这两种跃迁在 紫外-可见光区对于样品的定性和定量分析应用很广泛。醋酸地塞米松（又名醋酸氟美松）为甾体激素类药物。临床 上主要用于治疗风湿热、类风湿性关节炎、红斑狼疮和白血病以 及湿疹、皮炎等疾病。其分子结构（见图2）为环戊烷骈多氢菲 的甾体母核结构，由于该药物结构中有3-酮基和两个双键共轭, 因此该药物在特定波长处具有特定的紫外吸收，可以根据最大的 紫外吸收对其特定的结构进行鉴定，同时在最大

7、波长吸收处可以 进行定量分析。定量分析根据朗伯-比尔定律:A = be式（1）式（1）中：A为吸光度，8为吸收系数，b为吸收池厚度，c为样品浓度。OCH3二、紫外分光光度计的组成紫外分光光度计主要由光源、单色器、样品池、检测器和记 录装置及计算机组成。三、仪器与药品1、仪器：UV-2550紫外分光光度计，石英比色皿，滤纸， 漏斗，100ml容量瓶。2、药品：无水乙醇，醋酸地塞米松片。四、实验步骤（一）样品溶液的配制1、取本品10片，精密称定，研细，再精密称取0.4g （约 醋酸地塞米松7.5mg），置50ml量瓶中，加乙醇35ml，超声溶 解20分钟，放冷至室温；2、加乙醇稀释至刻度，摇匀，滤

8、过，精密量取续滤液10ml， 置另一 50ml量瓶中，加乙醇稀释至刻度，摇匀，待用。（二）样品的测定1、依次打开电脑电源，分光光度计电源，在桌面上双击 UV-Probe图表，输入密码；2、等待仪器自检查，所有自检项目完成通过后，点击“确 定”再点击“基线”进行基线校正；3、将样品池和参比池均放上空白，点击“自动调零”4、将样品池换上样品，选择“编辑”中的“方法”建立数 据采集的方法；5、然后再在200nm-400nm范围内扫描，确定最大吸收波长， 保存数据；6、再在最大吸收波长范围附近确定吸收波长范围，扫描测 定其吸光度，保存数据；7、打印图表，关闭仪器电源。8、按吸收系数法计算本品的含量，计

9、算公式如下标示量% =Ax5xWxlO3Ei % x2xMx标示量1cmxlOO%式（2）式（2）中：A为样品吸光度；W为平均片重（g/片）;M为称样重量（g）；标示量为0.75mg/片；E1%为醋酸地塞米松（C H FO ）的吸收系数，按354计算。1cm24 316五、数据处理1、指出醋酸地塞米松最大紫外吸收波长。2、计算醋酸地塞米松的标示量，应为90.00%-110.00%。六、注意事项1、实验过程由于片剂的赋形剂不溶于乙醇，供试品溶液需 要经过过滤、稀释后再测定。2、实验完毕，应将比色皿从样品池中取出，并清洗干净。3、比色皿透光面应用擦镜纸沿着一个方向擦。七、思考题1、紫外分光光度法分析的原理是什么？2、哪些物质能够用紫外分光光度法分析?3、如何对物质的含量进行分析？八、教学后记