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发色团与助色团

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:本身在紫外光或可见光区没有吸收,但当连接到发色团上时,使发色团的吸收峰移向长波,并可能使其吸收强度增大的原子或基团,称为助色团,如—OH、—NH2、—OR、—X等。发色团的共轭程度增加,或者是—NH2、—OH和卤素一类助色基团与发色基团发生共轭时,则发生红移,并且消光系数增大。孤立存在的发色团分子几乎不受周围影响,而以一定的消光系数吸收那些由发色团所特定的波长的光,表15-2列出了单一发色团吸收带。

一般具有不饱和键的基团,如CC、CO、CN和NO等,吸收紫外光或可见光能引起价电子跃迁,称为发色团。本身在紫外光或可见光区没有吸收,但当连接到发色团上时,使发色团的吸收峰移向长波,并可能使其吸收强度增大的原子或基团,称为助色团,如—OH、—NH2、—OR、—X等。由于取代基或溶剂的影响,使吸收峰向长波方向移动的现象称为红移;反之,称为蓝移。发色团的共轭程度增加,或者是—NH2、—OH和卤素一类助色基团与发色基团发生共轭时,则发生红移,并且消光系数增大。从吸收带的位置可以估计化合物中共轭体系的大小。从吸收带强度可以判断不同类型的吸收带,如εmax≥104,表明该吸收带是共轭的π→π跃迁产生,常称为K带;如果εmax≤100,则表明该吸收带是n→π跃迁产生的,常称为R带。

孤立存在的发色团分子几乎不受周围影响,而以一定的消光系数吸收那些由发色团所特定的波长的光,表15-2列出了单一发色团吸收带。

表15-2 单一发色团的吸收带

注:①是指p→π吸收带;②π→π为更短波长。

溶剂对紫外光谱的吸收峰位置有一定影响。在极性溶剂中,n→π吸收带发生蓝移;非极性溶剂中,π→π吸收带发生红移。比如,羰基的氧原子上的n电子在基态时处于定域状态,被激发到π轨道时电子向碳原子一方跃迁。即对n→π跃迁来说,与激发态相比,基态为极性结构。在极性溶剂中,化合物与溶剂静电的相互作用或氢键作用都可使基态或激发态趋于稳定,因此,极性溶剂中,由于溶剂影响造成的基态稳定化能比激发态大。所以,在n→π跃迁时,可使紫外光谱向短波长一端移动。相反,π→π跃迁是π电子从电子云密集在C—O键之间的基态向着电子云完全分开的激发态进行的跃迁。这时,激发态的极性比基态的大,因此吸收波长向长波一端移动。表15-3给出了丙酮n→π跃迁时的溶剂效应。

表15-3 丙酮n→π跃迁时的溶剂效应

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