分子荧光分析法.docx

1
分子荧光分析法
基本要点：
理解分子荧光法的基本原理；
掌握分子荧光发射光谱的特；
了解荧光光谱仪的组成及各部分作用；
掌握分子荧光分析法的定量分析方法及主要应用范围。
发光光谱：物质分子或原子吸收辐射被激发后，电子以长，发生过程较慢约1O-4~1OS）
由于三线态—单线态的跃迁是禁阻的，三线态寿命比较长，（10-3~10s左右），若没其它过程同它竞争时，磷光的发生就有可能；由于三线态寿命较长，因而发生振动弛豫及外转换的几率也高，失去激发能的可能性大，以致在室温条件下很难观察到溶液中的磷光现象。因此，试样采用液氮冷冻降低其它去活化才能观察到某些分子的磷光。
总之：处于激发态的分子，可以通过上述不同途径回到基态，哪种途径的速度快，哪种途径就优先发生。
如果—发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比较快，则荧光发生几率高，强度大。
如果—发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比较慢，则荧光很弱或不发生。
三）荧光量子效率：
物质发射荧光的光子数与吸收激发光的光子数的比值。
(1)
发射荧光的光子数
吸收激发光的光子数
①数值在0〜1之间。他的大小取决于物质分子的化学结构及环境（惩、pH、溶剂等）。
激发光谱与荧光（发射）光谱
激发光谱：将激发荧光的光源用单色器分光，连续改变激发光波长，固定荧光发射波长，测定不同波长激发光下物质溶液发射的荧光强度（F）,作F—九光谱图称激发光谱。
从激发光谱图上可找到发生荧光强度最强的激发波长九选用九可得到强度最大ex，ex
的荧光。
荧光光谱：选择九作激发光源，用另一单色器将物质发射的荧光分光，记录每一波ex
长下的F作F-九光谱图称为荧光光谱。
荧光光谱中荧光强度最强的波长为九。
em
九与九一般为定量分析中所选用的最灵敏的波长。exem
5
荧光与分子结构的关系
分子结构与荧光
具有兀、兀及n、兀电子共轭结构的分子能吸收紫外和可见辐射而发生兀-兀*或n-兀*跃迁，然后在受激分子的去活化过程中发生兀*-兀或兀*-n跃迁而发射荧光。
发生兀-兀*跃迁分子，其摩尔吸光系数（a）比n-兀*跃迁分子的大100—1000倍,它的激发单线态与三线态间的能量差别比n-兀*的大的多，电子不易形成自旋反转，体系间跨越几率很小，因此，兀-兀*跃迁的分子，发生荧光的量子效率高，速率常数大，荧光也强。
所以一一只有那些具有兀-兀共轭双键的分子才能发射较强的荧光；
兀电子共轭程度越大，荧光强度就越大（九与九长移）大多数含芳香环、杂环
exem
的化合物能发出荧光，且兀电子共轭越长，①越大。
取代基对分子发射荧光的影响
（1）（苯环上）取代给电子基团，使兀共轭程度升高荧光强度增加：如-ch3,-nh2，-OH，-OR等。
（2）（苯环上）取代吸电子基团，时荧光强度减弱甚至熄灭：如：，-COOH，-CHO，-NO2，-N=N-。
（3）高原子序数原子，增加体系间跨越的发生，使荧光减弱甚至熄灭。如：Br，I。
共面性高的刚性多环不饱和结高的分子有利于荧光的发射。
例如：荧光素呈平面构型，其结构具有刚性，它是强荧光物质；而酚酞分子由于不易保持平面结构，故而不是荧光物质。
•溶液的荧光强度
荧光强度与溶液浓度的关系荧光是由物质吸收光能后发射而出，因此，溶