UV aktivna jedinjenja

Šta podrazumevaš pod tim UV aktivna jedinjenja?

Radi se o tzv. elektronskim spektrima. Elektronski spektri nastaju kao posledica prelaza molekula iz jednog elektronskog stanja u drugo. Kako su energijske razlike između elektronskih stanja molekula reda veličine nekoliko eV (~1 do 10), to se emitovani ili apsorbovani kvanti pri prelazu između ovih stanja zapažaju u vidljivoj (VIS) i ulraljubičastoj (UV) oblasti.

VIS oblast elektromagnetnog spektra je ona oblast koju može registrovati ljudsko oko. Obično se uzima da je to zračenje talasne dužine od 380 do 780 nm. Ultraljubičasta oblast je oblast manje talasne dužine (više energije) od VIS oblasti. Obično se uzima da je ova oblast talasne dužine od 10 do 380 nm. Međutim, UV oblast se dalje deli na daleku ili vakuumsku (10 - 200 nm) i blisku ili vazdušnu (200 - 300 nm). Treba reći da su ove podele veštačke i potpuno proizvoljne. Razdvajanje na VIS i UV oblast je napravljena u odnosu na karakteristike ljudskog oka. UV oblast je podeljena na vazdušno i vakuumsko područje u zavisnosti od tehnike čijom se primenom spektri mogu snimiti. Tehnika snimanja u vazdušnoj UV oblasti se praktično ne razlikuje od tehnike koja se primenjuje za VIS oblast. Tako, komercijalni UV/VIS spektrofotometri snimaju apsorpcione spektre, i imaju mogućnost snimanja od 200 do 800 nm (noviji uređaji prelaze i u blisku IC oblast, do 1000 nm). Snimanje u dalekoj UV oblasti je mnogo teže i retko se koristi (mislim da se čak takvi uređaji i ne proizvode komercijalno).

Hemijskih jedinjenja ima mnogo, i skoro sva apsorbuju u UV/VIS oblasti. Reći jednostavno koja su ta koja apsorbuju u UV, nije tako jednostavno.

Organska jedinjenja

Kod velike većine molekula elektronski prelazi su lokalizovani na određenu grupu atoma u molekulu koje se nazivaju hromofore. Molekuli koji sadrže više različitih hromofora apsorbuju na više talasnih dužina. Velika većina organskih jedinjenja ima bar jednu traku u UV oblasti. Ne znam koliko si upućen u koncept molekulskih orbitala, ali on je dosta zgodan za neku grubu klasifikaciju:

(sigma) - (sigma)* prelazi

Ovaj tip prelaza javlja se kod zasićenih ugljovodonika (alkana) u kojima svi elektroni učestvuju u formiranju jednostrukih sigma-veza. Energija ovih prelaza je relativno visoka tako da se apsorpcione trake javljaju u vakuumskoj UV oblasti.

n - (sigma)* prelazi

Kod zasićenih ugljovodonika koji sadrže atome sa slobodnim elektronskim parom (N, O, S), kao što su amini, etri, alkoholi, organska sumporna jedinjenja itd., pored (sigma) - (sigma)* prelaza, javljaju se i n - (sigma)* prelazi. Energija n - (sigma)* prelaza je manja od energije (sigma) - (sigma)* prelaza, ali još uvek dovoljno visoka da bi se trake mogle zapaziti u bliskoj UV oblasti. Trake ovih jedinjenja su u neposrednoj blizini granice daleke i bliske UV oblasti.

(pi) - (pi)* prelazi

Ovi prelazi se javljaju kod nezasićenih ugljovodonika - alkena, alkina, i generalno kod svih drugih molekula koji sadrže pi elektronski sistem. Energija ovih prelaza je relativno visoka tako da se većina traka ne može da meri pomoću standardnih aparata.

n - (pi)* prelazi

Ovi prelazi se javljaju kod nezasićenih jedinjenja koja sadrže i atome sa nepodeljenim elektronskim parom (O, N, S). Tipična jedinjenja kod kojih se javljaju ovi prelazi su karbonilna jedinjenja, kao što su aldehidi i ketoni. Ove apsorpcione trake se nalaze u bliskoj UV oblasti.

Treba reći da položaji ovih apsorpcionih traka u većoj ili manjoj meri zavise od prirode supstituenta, pojave konjugovane dvostruke veze, kao i prirode rastvarača.

Neorganska jedinjenja

Sličnom diskusijom možemo objasniti i spektre jedinjenja elemenata I i II grupe, jer njihove orbitale nastaju iz s i p atomskih. Međutim, sa prelaznim metalima je nešto drugačija situacija. Tu se moraju u igru uključiti i d atomske orbitale. Ovakva analiza zahteva duboko zalaženje u teoriju, pa ću je ja ovom prilikom izbeći. Poznato je da su većina jona prelaznih metala obojeni, što znači da oni apsorbuju u VIS oblasti. Međutim, ako bismo pogledali UV/VIS spektre kompleksnih jedinjenja, videli bismo da se pored ovih traka u VIS oblasti, javljaju i intenzivne trake u UV oblasti. I dok se trake u VIS oblasti pripisuju elektronskim prelazima između d nivoa centralnog jona (d - d prelazi), trake u UV oblasti se pripisuju prelazima neorganskih ili organskih liganada.