Een molecuul wordt als UV -actief beschouwd als het ultraviolette (UV) straling kan absorberen. Deze absorptie treedt op wanneer de energie van de UV -fotonen overeenkomt met het energieverschil tussen elektronische energieniveaus in het molecuul. Hier zijn de belangrijkste vereisten:

1. Aanwezigheid van chromoforen:

* chromoforen zijn functionele groepen in een molecuul die een systeem van geconjugeerde dubbele of drievoudige bindingen bezitten. Deze geconjugeerde systemen zorgen voor delocalisatie van elektronen, waardoor moleculaire orbitalen worden gecreëerd met energieniveaus die dichtbij genoeg zijn om te worden geëxciteerd door UV -straling.

* Voorbeelden: Carbonyl (C =O), alkeen (C =C), aromatische ringen (benzeen) en nitrogroepen (-nO2).

2. Geschikte elektronische overgangen:

* UV -absorptie treedt op wanneer een elektronovergangen van een lager energieniveau (grondtoestand) naar een hoger energieniveau (geëxciteerde toestand).

* Het energieverschil tussen deze niveaus moet overeenkomen met de energie van de UV -fotonen.

* De meest voorkomende UV -overgangen zijn:

* σ → σ*: Elektronen in een sigma -binding (enkele binding) zijn enthousiast over een antibonding sigma orbitaal. Deze overgang vereist hoge energie en komt voor in het verre UV -gebied.

* n → σ*: Elektronen in een niet-bindende orbitale (bijvoorbeeld eenzame paren) zijn enthousiast over een antibonding sigma-orbitaal. Deze overgang komt ook voor in de verre UV.

* π → π*: Elektronen in een PI -binding (dubbele of drievoudige binding) zijn enthousiast over een antibonding -pi -orbitaal. Deze overgang vindt plaats in het nabije UV -gebied en is het meest voorkomende type dat verantwoordelijk is voor UV -absorptie.

3. Mate van vervoeging:

* Verhoogde vervoeging: Een groter systeem van geconjugeerde dubbele bindingen leidt tot een kleinere energiekloof tussen de elektronische niveaus. Dit resulteert in absorptie van UV -licht met een lager energie (langere golflengte).

* Voorbeeld: Benzeen (6 geconjugeerde PI -elektronen) absorbeert bij een langere golflengte dan ethyleen (2 geconjugeerde PI -elektronen).

4. Moleculaire structuur:

* Bepaalde moleculaire structuren kunnen de UV -absorptie verbeteren.

* planariteit: Planaire moleculen met geconjugeerde systemen zorgen voor maximale overlapping van P -orbitalen, waardoor de delocalisatie van elektronen wordt verhoogd en UV -absorptie wordt bevorderd.

* Stijfheid: Rigide moleculen met vaste conformaties zijn meestal meer UV -actief dan flexibele moleculen.

Samenvattend is een molecuul UV -actief als het chromoforen bevat, geschikte elektronische overgangen kan ondergaan en een structuur heeft die conjugatie en planariteit bevordert.

Opmerking: UV -absorptie is een kwantitatief fenomeen. De intensiteit van UV -absorptie is gerelateerd aan de concentratie van de analyt en de padlengte van de UV -balk. Deze relatie wordt beschreven door de wet van Beer-Lambert.