การดูดกลืนแสงของสารประกอบอินทรีย์
(absorption of organic compound)
 
          สารประกอบอินทรีย์สามารถดูดกลืนแสงได้ในช่วงอัลตราไวโอเลต แต่ถ้าสารอินทรีย์ใดมีส่วนของโครงสร้างที่ทำให้มองเห็นเป็นสี ซึ่งเรียกว่าโครโมฟอร์ (chromophore) จะสามารถดูดกลืนได้ทั้งในช่วงแสงอัลตร้าไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้ โครโมฟอร์ส่วนมากจะมีพันธะไม่อิ่มตัว เช่น C=O, C=C, -N=N-, -NO2 เป็นต้น ส่วนหมู่ฟังก์ชันอื่นๆ เช่น –OH, -NH2, -Cl etc. ไม่ดูดกลืนแสง  แต่ส่งเสริมอิทธิพลของโครโมฟอร์ หมู่เหล่านี้เรียกว่า ออกโซโครม (auxochrome)

หมู่โครโมฟอร์ แบ่งง่ายๆ มี 3 แบบคือ
1.  โครโมฟอร์ที่มีหลายพันธะ โดยไม่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเช่น อัลคีน


2.   โครโมฟอร์ที่มีหลายพันธะ และมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเช่น หมู่คาร์บอนิล

3.   โครโมฟอร์ที่มีวงเบนซีน เช่น สารประกอบอโรมาติก

         ถ้าโครโมฟอร์เกิดคอนจูเกต (conjugated) กันเอง จะทำให้เกิด
แถบการดูดกลืนแสงที่เลื่อนไปทางความยาวคลื่นที่มากขึ้น
 
ออกโซโครม มีผลต่อสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของโครโมฟอร์ โดยอาจทำให้
ความยาวคลื่นเพิ่มหรือลด หรือทำให้การดูดกลืนเพิ่มหรือลด มี 4 แบบคือ
1.     bathochromic (red) shift เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการที่
        สเปกตรัมการดูดกลืนแสงเลื่อนไปทางความยาวคลื่นยาวขึ้น (max เพิ่ม)
2.     hypsochromic (blue) shift เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการที่
        สเปกตรัมการดูดกลืนแสงเลื่อนไปทางความยาวคลื่นลดลง (max ลด)
3.     hyperchromic shift เป็นปรากฏการณ์ที่การดูดกลืนแสงของสารเพิ่มขึ้น
        (max เพิ่ม)
4.     hypochromic shift เป็นปรากฏการณ์ที่การดูดกลืนแสงของสารลดลง
        (max ลด)
 
 
        รูปที่ 3.6 ผลของออกโซโครมต่อการดูดกลืนสเปกตรัม
   
           ผลของออกโซโครมจะทำให้เกิดการเลื่อนความยาวคลื่นและการเปลี่ยนการ
ดูดกลืนแสงควบคู่กันไปเสมอ ยกตัวอย่างเช่น
 
ตารางที่ 3.1  การเกิด hypsochromic shift ของ n-* ของคาร์บอนิล
                       เนื่องจากหมู่ ออกโซโครม
 
สารประกอบ
max (nm)
max
293
12
     
279
15
235
53
  
           จากตารางจะเห็นว่า ถ้าคาร์บอนิลที่ต่อกับหมู่ออกโซโครมที่มีอิเล็กตรอน
คู่โดดเดี่ยวเช่น ออกซิเจน ฮาโลเจน อะตอมเหล่านี้จะดึงอิเล็กตรอนจากคาร์บอน
ของคาร์บอนิล ทำให้อิเล็กตรอนเหล่านี้เกาะกันแน่นขึ้น การเปลี่ยนสภาวะของ n- *
จึงต้องใช้พลังงานสูงขึ้น เกิด hypsochromic shift  สังเกตด้วยว่าในขณะเดียวกัน
ก็จะมีการเกิด  hyperchromic shift ด้วยเช่นกัน

ตารางที่ 3.2 การเกิด bathochromic shift ของ  -* ของวงเบนซีน
                      เนื่องจากหมู่ ออกโซโครม
 
สารประกอบ
256 nm
max
       
256
200
270
1450
 
          วงเบนซีนให้พีคการดูดกลืนในช่วงรังสีอัลตราไวโอเลต 2 พีค ได้แก่ที่ 204 nm และ 256 nm พิจารณาที่ 256 nm ถ้ามีหมู่ออกโซโครมเช่น -OH, อิเล็กตรอนที่ไม่ก่อ
พันธะจะเกิดอันตรกิริยากับไพอิเล็กตรอนในวง ทำให้ * เสถียรมาก มีผลทำให้ดูดกลืนคลื่นแสงที่ความยาวมากกว่าเดิม เกิด bathochromic shift  ในขณะเดียวกันก็จะมีการเกิด  hyperchromic shift ด้วยเช่นกัน

          ต่อไปเป็นตัวอย่างสเปกตรัมของ DNA ซึ่งเป็นตัวอย่างที่เกิดปรากฏการณ์
ที่เรียกว่า bathochromic shift และ hyperchromic shift โดยไม่มีผลของ
ออกโซโครม คือเมื่อ DNA เกลียวคู่คลายเกลียวออกมาหมดกลายเป็น DNA
เกลียวเดี่ยว จะเห็นว่าจำนวนรวมของสาย DNA ยังคงเท่าเดิม แต่ทำให้การดูดกลืน
แสงเพิ่มขึ้นและเลื่อนไปทางความยาวคลื่นที่เพิ่มขึ้นด้วย
 
 
 รูปที่ 3.7 การ shift  ของสเปกตรัม DNA   
 
        ดังนั้นค่าการดูดกลืนแสงของสาร จึงเป็นค่าที่ขึ้นเฉพาะกับสภาวะแวดล้อม
(condition) นั้นๆ เช่นขึ้นกับ ความเป็นกรด-ด่าง (pH) ของสารละลาย อุณหภูมิ ชนิดของตัว
ทำละลาย เป็นต้น การรายงานผลสเปกตรัมจึงจำเป็นต้องรายงานสภาวะแวดล้อม
ในขณะที่ทำการทดลองให้ชัดเจน