Molekülspektroskopie Flashcards
UV/VIS Methode
Absorptionsspektren im ultravioletten und/oder sichtbaren Strahlungsbereich
–> Im Molekül werden Elektronensysteme angeregt und absorbiert dadurch Energie.
–> Mehrfachbindungen, freie Elektronenpaare (farblose und farbige Substanzen)
IR
Absorptionsspektren im infraroten Strahlungsbereich
–> Im Molekül werden Schwingungen von Atomen oder Atomgruppen angeregt unter Absorption von Energie..
–>Funktionale Gruppen und Molekülgerüste
H-NMR
Kernresonanzspektren (Nuclear Magnetic Resonance)
Absorptionsspektren im Radiowellenbereich von Atomkernen in Magnetfeldern
–> In einem starken Magnetfeld verhalten sich die Kerne von gebundenen H-Atomen selbst wie kleine Magnete und können Energie (Radiowellen) absorbieren
–> H-Atome, ihre Bindungsart und Nachbarschaft
ergänzen such in ihren Informationen
C-NMR
Kernresonanzspektren (Nuclear Magnetic Resonance)
Absorptionsspektren im Radiowellenbereich von Atomkernen in Magnetfeldern
–> Kohlenstoffe und seine Verbindungen enthalten zu etwa 1 % das “NMR-aktive” Isotop 13C
–> C-Atome, ihr Bindungsart und Nachbarschaft
ergänzen such in ihren Informationen
MS
Massenspektren d.h. Spektren von Molekülen und ihren Bruchstücken, geordnet nach ihren Massen
–> Die in Dampfform befindlichen oleküle werden durch Elektronenbeschuss Ionisiert
Diese Molekül-Ionen spalten sich und bilden charakteristische Fragmente, die Schlüsse auf den Bau des Moleküls zulassen
–> Molare Masse, Bruttoformel, Molekülgerüst, Fragmente
UV/VIS Molekülspektroskopie Anwendungen
Charakterisierung von optischen Filme
Überprüfen der Wirksamkeit von UV-Schutzstoffen
Überprüfung des Witterungsbeständigkeit von Lacken und Farben
Bestimmung der Schichtdicke von dünnen Filmen auf Oberflächen
quantitative Aussagen bei:
- Konzentrationsbestimmungen
- Ermittlung der Reaktionskinetik
- HPLC-Detektion
Prinzip der UV-Spektroskopie
Absorptionsspektroskopie von Molekülen im UV-Bereich. Anregung von elektronischen Zuständen (Molekülorbitale)
Wellenlängenbereich: 90 - 400 nm (limitiert durch Absorption von O2 und Eigenabsorption der Quarzoptik)
Prinzip der UV-Spektroskopie Ziel
Strukturaufklärung organischer Moleküle durch Hinweise auf funktionelle Gruppen durch spezifische Absorption
Chromophore: funktionelle Gruppen, die durch freie bzw. nicht-bindende e-Paare spezifisch Absorption bewirken
Auxochrome: bewirken durch freie Elektronenpaare Verschiebung der Absorptionsfrequenzen der Chromophore
Quantitative Analyse (Gasanalyse, HPLC-Detektion)
Molekülstruktur und UV Absorption
Einzelne chromophore Gruppen und ihre Wechselwirkungen:
Chromophore Gruppen: absorbieren bei bestimmten Absorptionsfrequenzen, wenn die isoliert auftreten
Auxogruppen: beeinflussen die genaue Lage der Absorptionsmaxima durch Wechselwirkung der freien Elektronenpaare/PI-Elektronen
–> Information über die elektronische (chemische) Umgebung der chromophoren Gruppen
UV: Zusammenhang Elektronensystem- Absorptionsbereich
Konjugation der Doppelbindungen senkt die erforderliche Energie zur Anregung des Übergangs
Konjugierte Moleküle –> Adsorption + Verschiebung in sichtbaren Bereich
UV Gerätetechnik: Einstrahl-Photometer
Strahlungsquelle –> Monochromator –> Probenraum –> Detektor –> Verstärker –> Anzeigegerät
UV-Gerätetechnik: Zweistrahl Photometer
Strahlungsquelle –> Monochromator und Spalt ..> Drehspiegel –> Lösungsmittel/probe –> Detektor –> Elektronik –> Anzeige –> Schreiber
[Drift der Lampe –> Einstellen nach Einschalten]
UV-Gerätetechnik: Photodiodenarray-Photometer
Strahlungsquelle –> DING –> Monochromator ohne Spaltensystem –> PDA-Detektor –> Elektronik –> Computer mit Bildschirm –> Printer-Plotter
Sehr klein und kompakt
ohne bewegliche Teile