分子荧光分析法.ppt

分子荧光分析法
第1页，本讲稿共31页
1575：
1852：Stokes 研究荧光，提出作为一种分析手段
1867：Goppelsroder首次应用方法
1880：提出荧与化 荧光与分子结构的关系
分子荧光产生的必备条件
分子必须能够吸收激发光
分子必须具有一定的荧光量子产率
影响因素：荧光产生过程中， 辐射和无辐射过程；
与每一过程的速率常数有关；
kf 分子结构决定（内因）；
主要取决于化学结构和化学环境和结构共同决定。
第10页，本讲稿共31页
2022/1/27

n
振动弛豫
激发
 
  n
荧光
（1）跃迁类型：具有电子跃迁类型的结构
跃迁是产生荧光的主要跃迁类型
较大的摩尔吸光系数
较短的激发态寿命10-7~10-9s
串越至三重态几率小
第11页，本讲稿共31页
2022/1/27
（2）具有大的共轭π键结构
共轭度越大，荧光越强。
原因 ：共轭体系越大，离域大π键的电子越容易激发，荧光与磷光越容易产生。
化合物
苯
萘
蒽
丁 省
戊 省
λexmax(nm)
205
286
365
390
580
λemmax (nm)
278
321
400
480
640
F





第12页，本讲稿共31页
2022/1/27
（3）具在刚性平面结构

1

第13页，本讲稿共31页
2022/1/27
1）给电子取代剂加强荧光
（4）取代基效应
—HN2， — NHR ， —NR2， — OH， — OR ， — CN
产生 p →π共轭
二苯甲***：弱荧光、强磷光
S1 →T1的系间窜跃产率接近1
化合物
苯
苯酚
苯***
苯基***
苯甲醚
λ emmax (nm)
278~310
285~365
310~405
280~390
285~345
相对荧光强度
10
18
20
20
20
2）吸电子取代基减弱荧光、加强磷光
—C=0， — COOH ， —NO2
不产生 p →π共轭
硝基苯：不产生荧光、弱磷光
第14页，本讲稿共31页
2022/1/27
空间位阻对荧光发射的影响
3）取代基的位置
反式二苯乙烯
强荧光物质
F=
F=
立体异构体对荧光发射的影响
顺式二苯乙烯
非荧光物质
第15页，本讲稿共31页
2022/1/27
含有重原子的溶剂，由于重原子效应荧光减弱、磷光增强。
（5）重原子取代基效应
—Cl， — Br ， —I
S1 →T1的系间窜跃由于重原子的存在增强
第16页，本讲稿共31页
2022/1/27
第17页，本讲稿共31页
2022/1/27
溶液的荧光强度
1 荧光强度与溶液浓度的关系
当lc
第18页，本讲稿共31页
2022/1/27
2 影响荧光强度的环境因素
1）溶剂对荧光强度的影响
一般溶剂效应
介电常数、折射率
特殊溶剂效应
溶剂与荧光物质间的特殊作用
溶剂
相对介电常数
荧光峰/nm
荧光效率
乙***

410

***

405

***仿

398

四***化碳

390

巯基喹啉在不同溶剂中的荧光峰和荧光效率
极性增加，荧光效率增加；粘度增加，荧光效率增加
第19页，本讲稿共31页
2022/1/27
2 影响荧光强度的因素
2）温度对荧光强度的影响
随着温度的增高，荧光物质溶液的荧光量子产率及荧光强度将降低
不同温度下邻菲啰啉的荧光光谱（在邻二苯中）
碰撞几率增大
粘度降低
第20页，本讲稿共31页
2022/1/27
3）介质酸度的影响
2 影响荧光强度的因素
具酸或碱性基团的有机物质，在不同pH值时，荧光体的存在型体不同，不同的型体(分子与其离子)在电子构型上有所不同，而且基态和激发态所表现出来的酸、碱性也有所差别
苯***：弱的有机碱
在碱性溶液pH7～12中以分子形式存在，蓝色强荧光
在酸性pH<2或>13以离子形式存在，荧光弱。
第21页，本讲稿共31页