УФ-спектроскопия сопряженных систем

УФ–видимая область электромагнитного спектра простирается от 200 до 800 нм.

Органические соединения с сопряженными π системами сильно поглощаются в этой области, вызывая электронные переходы.

Напомним, что 1,3-бутадиен имеет четыре π молекулярных орбиталей. HOMO — это π-связывающая орбиталь, занятая двумя электронами, а LUMO — пустая π* антисвязывающая орбиталь.

Поглощение ультрафиолетового излучения на длине волны 217 нм способствует переходу одного электрона от HOMO к LUMO, что приводит к переходу π → π*.

График зависимости интенсивности поглощения от длины волны дает УФ–видимый спектр поглощения 1,3-бутадиена, где максимумы поглощения, λ_max, соответствуют энергетической щели HOMO–LUMO.

Интересно, что по мере увеличения степени сопряжения энергетический разрыв HOMO-LUMO уменьшается, и λ_max смещается на более высокие длины волн.

В сильно сопряженных системах λ_max распространяется в видимую область, придавая цвет молекуле.

Например, β-каротин, соединение, содержащееся в моркови, имеет 11 двойных связей. Он сильно поглощает на длине волны 457 нм, которая является синей областью видимого спектра, но отражает дополнительный цвет и кажется оранжевым.