紫外吸收光谱分析简介

图2.31　化合物C21和C22在多种非质子性溶剂中的紫外吸收光谱（C=1×10-5mol·L-1）

研究化合物C21—C24在不同非质子性溶剂的紫外可见吸收光谱（如图2.31）。以化合物C21、C22为例，在所考察溶剂中，同一浓度下化合物的紫外吸收光谱波峰在280～500 nm范围内基本一致，且均有两个吸收峰，其中在290 nm左右的吸收峰为共轭结构π-π*跃迁的吸收，在400 nm左右展示出的吸收峰则是分子发生电荷转移（ICT）所致。

在不同非质子性溶剂中，目标化合物的最大紫外吸收峰值仅有微小变化。对比表2.12和表2.13，在极性较小的非质子性溶剂如1,4-Dioxane中，参比化合物C22发生电荷转移的ICT吸收峰比目标化合物C21 红移2 nm左右。这是由于化合物C22苯环甲氧基取代的供电子能力要强于化合物C21的羟基取代，但甲氧基与羟基的供电子能力差别不大，所以红移也较小。这表明在极性较低的溶剂中，不利于分子电荷转移，使羟基和亚胺基电荷密度变化不明显，从而使分子间氢键作用比较微弱，所以最大紫外吸收光谱整体差异不大。

在极性稍大的ACN、DMF等多种溶剂中，目标化合物C21最大紫外可见吸收峰较参比化合物C22发生红移。由于此类目标化合物的共轭性更好，在强极性溶剂中分子内的电荷转移更加流畅，羟基和亚胺基电荷密度变化明显，分子间羟基作用力更强，有利于形成分子间氢键，而分子间氢键的存在有利于电荷的转移，所以参比化合物最大紫外可见吸收峰较目标化合物会发生蓝移。

对比非共轭片段取代化合物在不同溶剂中的紫外可见吸收光谱图可以看到，化合物C21的ICT吸收峰较π-π*跃迁吸收峰相差 100 nm左右，而非共轭苯基乙烯基亚氨基类化合物仅为60 nm左右。这是因为改变分子的共轭结构导致分子平面性骤增，电荷转移流畅，电子跃迁更加容易，所以两个峰值相差较大。

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图2.32　化合物C21和C22在不同质子性溶剂中的紫外吸收光谱（C=1×10-5mol·L-1）

研究化合物C21—C24在不同极性的质子性溶剂的紫外可见吸收光谱（如图2.32）。以化合物C21、C22为例，在质子性溶剂中，同一浓度下，目标化合物的紫外吸收光谱与非质子性溶剂中基本一致。由共轭结构π-π*跃迁引起的吸收峰在295～297 nm，由分子内电荷转移（ICT）引起的吸收峰在384～388 nm。

在甲醇中，化合物C21的最大吸收波长为295/384 nm，C22的最大吸收波长为296/382 nm；在乙醇中，化合物C21的最大吸收波长为294/385 nm，C22的最大吸收波长为297/383 nm；在丙醇中，化合物C21的最大吸收波长为294/388 nm，C22的最大吸收波长为297/384 nm；在丁醇中，化合物C21的最大吸收波长为297/388 nm，C22的最大吸收波长为297/385 nm。

可以看到，目标化合物C21在质子性溶剂中的ICT吸收峰较参比化合物C22同样有一定程度的红移现象。这是因为目标化合物在质子性溶剂中同样可以形成分子间氢键作用。

图2.33　化合物C23和C24在不同溶剂中的紫外吸收光谱（C=1×10-5mol·L-1）

对比化合物C23/C24在不同溶剂中的紫外吸收光谱（如图2.33）。可以看到，由于目标化合物是二苯乙烯生色团链接的双苯基乙烯基亚氨基片段取代，所以整个分子的平面性更好，更有利于电子的流转，所以分子中共轭结构π-π*跃迁的吸收峰在300 nm左右，而其由分子发生电荷转移（ICT）所引起的吸收峰在400 nm左右。可以看到在考察的所有溶剂中，化合物C23与C24均展现出了这两个吸收带，同样也表现出了与化合物C21/C22分子对相似的性质。