UV/VIS UV: 200 – 400 nm VIS: 400 – 800 nm UV/VIS spektra oppstår som følge av lys-energien absorberes og gir elektroniske overganger mellom forskjellige elektroniske energinivåer i molekylet.

UV–energien er kvantisert og man skulle forvente et linje- spekter, men: Siden hvert elektroniske energinivå har mange vibrasjons-og rotasjonsenerginvåer får vi ikke et linje spektrum, men brede absorbsjonsbånd. I organiske molekyler skjer de mest vanlige elektroniske overganger mellom en okkupert bindende orbital (σ, π ) eller ikke bindende n (p) orbital og en tom anti-bindende orbital (σ* eller π*).

Elektronisk overgang for ett elektron fra π til π* i eten ved bølgelengde 165 nm

Absorbans For en gitt frekvens absorberer en prøve etter Lamberts- Beers lov : A = Log I0/I = εlc A = absorbans I0 = utsendt lysstyrke fra lyskilde I = detektert lysstyrke ε = molar absorbsjon (ekstingsjonskoeffisient) l = veilengde (standard 1 cm) c = konsentrasjon (standard 1M)

Ved å plotte bølgelengde mot ε får man et UV-spektrum. En ”blank” prøve uten stoff brukes som referanse.

εmax > 10.000 : høy intensites absorpsjon  εmax < 1000 : lav intensitets absorpsjon  εmax < 100 : ”forbudte” overganger

Valg av løsningsmiddel Løselighet Gjennomsiktighet

Løsningmiddel effekter (for α, β-umettede ketoner) π til π*: Fleste overganger leder til en eksitert tilstand som er mer polar enn grunntilstanden. Dipol-dipol interaksjoner med solventet vil derfor senke energien til den eksiterte tilstanden mer enn grunntilstanden. Polare solventer vil gi et rødt skift. n til π*: solventet kan i mindre grad hydrogen binde til karbonyl- gruppen i eksitert tilstand sammenlignet med grunn- tilstanden. Polar solventer vil gi et blått skift.

Visuell fremstilling av solvent effekt

Kromofor: kovalent (umettet) gruppe som absorbere Kromofor: kovalent (umettet) gruppe som absorbere elektromagnetisk stråling

Definisjoner λmax : bølgelengden ved maksimum absorpsjon εmax : molar absorbsjon ved λmax Rødt skift: skifte av λmax til lengre bølgelengde Blått skift: skifte av λmax til kortere bølgelengde Auxochrome: Substituent på en chromophore som gir rødt skift Hypochromic effekt: reduksjon i absorbsjonsintensitet Hyperchromic effekt: En økning i absorbsjonsintensitet

Effekt av økende konjugasjon Polyener: λmax og εmax øker med økende lengde av konjugasjon

Effekten kan forklares v. molekylorbitalteori

Additivitetsregler Det viser seg at det er mulig å forutsi λmax ganske nøyaktig for mange kromofor-systemer vha empiriske additivitets- regler: Konjugerte diener, substituerte bensener, α, β- umettede ketoner,aldehyder, syrer, ester, nitriler, amider.

Additivitetesregler (diener)

Unntak (diener) Additivitets reglene fungerer stort sett veldig bra, men har sine begrensninger : Forutsetter planare systemer og ikke kryss-konjugerte systemer.

Umettede ketoner og aldehyder

Bensen ringer