分子發光分析法影響因素

熒光量子產率
物質分子吸收輻射后，能否發生熒光取決于分子的結構。熒光強度的大小不但與物質的分子結構有關，也與環境因素有關。 1．熒光量子產率  又稱熒光效率

它表示物質發射熒光的能力，Φ越大，發射的熒光越強。由前面已經提到的熒光產生的過程中可以明顯地看出，物質分子的熒光產率必然由激發態分子之活化過程的各個相對速率決定。若用數學式來表達這些關系，得到式中：kf為熒光發射的速率常數，∑ki為其他無輻射躍遷速率常數的總和。顯然，凡是能使kf升高而其他ki值降低的因素都可使熒光增強；反之，熒光就減弱。kf的大小主要取決于化學結構；其他ki值則強烈地受環境的影響，也輕微地受化學結構的影響。 2．熒光與分子結構的關系
（1） 躍遷類型。實驗證明，π→π＊躍遷是產生熒光的主要躍遷類型，所以絕大多數能產生熒光的物質都含有芳香環或雜環。
（2） 共軛效應。增加體系的共軛度，熒光效率一般也將增大，并使熒光波長向長波方向移動。共軛效應使熒光增強的原因，主要是由于增大熒光物質的摩爾吸光系數，π電子更容易被激發，產生更多的激發態分子，使熒光增強。
（3） 剛性平面結構。熒光效率高的物質，其分子多是平面構型，且具有一定的剛性。例如熒光素和酚酞結構十分相似，熒光素呈平面構型，是強熒光物質，而酚酞沒有氧橋，其分于不易保持平面，不是熒光物質。又如芴和聯苯，芴在強堿溶液中的熒光效率接近1，而聯苯僅為0.20，這主要是由于芴中引入亞甲基，使芴剛性增強的緣故。再有萘和維生素A都有5個共軛雙鍵，萘是平面剛性結構，維生素A為非剛性結構，因而萘的熒光強度是維生素A的5倍。
一般說來，分子結構剛性增強，共平面性增加，熒光增強。這主要是由于增加了π電子的共軛度，同時減少了分子的內轉換和系間跨越過程以及分子內部的振動等非輻射躍遷的能量損失，增強了熒光效率。
（4） 取代基效應。芳烴和雜環化合物的熒光光譜和熒光強度常隨取代基而改變。表3-1列出了部分基團對苯的熒光效率和熒光波長的影響。一般說來，給電子取代基如-OH，-NH2，-OR，-NR2等能增強熒光；這是由于產生了p-π共軛作用，增強了π電子的共軛程度，導致熒光增強，熒光波長紅移。而吸電子取代基如-NO2，-COOH，-C＝O，鹵素離子等使熒光減弱。這類取代基也都含有π電子，然而其π電子的電子云不與芳環上π電子共平面，不能擴大π電子共軛程度，反而使S1→T1系間跨越增強，導致熒光減弱，磷光增強。例如苯胺和苯酚的熒光較苯強，而硝基苯則為非熒光物質。鹵素取代基隨鹵素相對原子質量的增加，其熒光效率下降，磷光增強。這是由于在鹵素重原子中能級交叉現象比較嚴重，使分子中電子自旋軌道耦合作用加強，使S1→T1系間跨越明顯增強的緣故，稱為重原子效應。