分子的紫外-可見吸收光譜法是基于分子內(nèi)電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜進(jìn)行分析的一種常用的光譜分析法。分子在紫外-可見區(qū)的吸收與其電子結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。紫外光譜的研究對(duì)象大多是具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的分子。
紫外-可見光區(qū)一般用波長(zhǎng)（nm）表示。其研究對(duì)象大多在 200 nm—380 nm 的近紫外光區(qū)和 380 nm—780 nm 的可見光區(qū)有吸收。紫外-可見吸收測(cè)定的靈敏度取決于產(chǎn)生光吸收分子的摩爾吸光系數(shù)。該法儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，應(yīng)用十分廣泛。如醫(yī)院的常規(guī)化驗(yàn)中，95%的定量分析都用紫外-可見分光光度法。在化學(xué)研究中，如平衡常數(shù)的測(cè)定、求算主-客體結(jié)合常數(shù)等都離不開紫外-可見吸收光譜。
2. 原理
紫外-可見吸收光譜是分子內(nèi)電子躍遷的結(jié)果，它反映了分子中價(jià)電子躍遷時(shí)的能量變化與化合物所含發(fā)色基團(tuán)之間的關(guān)系。不同的化合物由于分子結(jié)構(gòu)不同，電子躍遷的類型就不同，所以紫外-可見吸收光譜會(huì)具有不同特征的吸收峰，其吸收峰的波長(zhǎng)和強(qiáng)度與分子中價(jià)電子的類型有關(guān)。
2.1 分子中電子躍遷和吸收譜帶的類型
在紫外-可見區(qū)域內(nèi)，有機(jī)化合物吸收一定能量的輻射時(shí)，引起的電子躍遷主要有σ→σ*、n→σ*、π→π*、n→π*這 4 種類型。σ、π分別表示σ、π鍵電子，n 表示未成鍵的孤對(duì)電子，* 表示反鍵狀態(tài)。價(jià)電子在吸收一定的能量后，將躍遷至分子中能量較高的反鍵軌道，各種電子躍遷所需能量大小為：σ→σ*> n→σ*>π→π*> n→π。
2.1.1σ→σ* 躍遷
由單鍵構(gòu)成的化合物如飽和碳?xì)浠衔镏挥?sigma;電子，只能發(fā)生σ→σ* 躍遷，其吸收發(fā)生在遠(yuǎn)紫外區(qū)，波長(zhǎng)小于 210 nm。大氣中的氧在遠(yuǎn)紫外區(qū)會(huì)有強(qiáng)烈吸收，所以飽和烴必須在真空條件下操作，才能測(cè)得它們的吸收光譜，因此，遠(yuǎn)紫外又稱真空紫外。
2.1.2．n→σ* 躍遷
含有雜原子的飽和化合物都可能發(fā)生n→σ* 躍遷。n→σ* 躍遷比σ→σ*躍遷所引起的吸收峰波長(zhǎng)略長(zhǎng)，大多是接近或在近紫外區(qū)。例如甲烷吸收峰在 125 nm，而一氯甲烷的吸收峰在 173 nm，碘甲烷吸收峰在 258 nm。由 n→σ*躍遷產(chǎn)生的吸收峰多為弱吸收峰，它們的摩爾吸光系數(shù)（ε max）一般在 100～300 范圍內(nèi)，因而在紫外區(qū)有時(shí)不易觀察到。
2.1.3π→π躍遷（K帶）
含共軛雙鍵的分子均可發(fā)生π→π*躍遷。實(shí)現(xiàn)π→π*躍遷比實(shí)現(xiàn)σ→σ*躍遷所需的能量小，其吸收峰大多出現(xiàn)在 200 nm 附近。發(fā)生在共軛非封閉體系中的π→π *躍遷大多是強(qiáng)吸收峰（K帶）。
如果芳香族化合物的紫外吸收光譜中同時(shí)出現(xiàn) K帶、B 帶和 R 帶，則R 帶波長(zhǎng)最長(zhǎng)，B帶次之，K帶最短，但吸收強(qiáng)度的順序正好相反。
2.1.4 n→π*躍遷（R帶）
化合物分子中同時(shí)存在雜原子和雙鍵時(shí)，就可發(fā)生 n→π*躍遷。例如－CO、－ NN－、－NO等基團(tuán)。
2.2 吸收光譜圖
物質(zhì)對(duì)光的吸收強(qiáng)度（吸光度）隨波長(zhǎng)變化的關(guān)系曲線稱為吸收光譜曲線或吸收光譜。吸收光譜描述了該化合物對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收能力，因此，不同結(jié)構(gòu)的化合物應(yīng)具有不同的吸收光譜（不同的吸收波長(zhǎng)和吸光度）。
以不同波長(zhǎng)的光透過某一濃度的被測(cè)樣品溶液，測(cè)出不同波長(zhǎng)時(shí)溶液的吸光度，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，即可得到被測(cè)樣品的吸收光譜。
