分子荧光分析法的基本原理

分子荧光的发生主要包括三过程：1、分子的激发；2、分子去活化；3、荧光的发生。
分子的激发主要包括单线激发态和三线激发态，大多数分子含有偶数电子，在基态时，这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道中，成对自旋，方向相反，电子净自旋等于零：S=½+(-½)=0，其多重性 M=2S+1=1 (M 为磁量子数)，因此，分子是抗（反）磁性的，其能级不受外界磁场影响而分裂，称“单线态”。当基态分子的一个成对电子吸收光辐射后，被激发跃迁到能量较高的轨道上，通常它的自旋方向不改变，即ÄS=0，则激发态仍是单线态，即“单线(重)激发态”；如果电子在跃迁过程中，还伴随着自旋方向的改变，这时便具有两个自旋不配对的电子，电子净自旋不等于零，而等于1：S=1/2+1/2=1 其多重性：M=2S+1=3，即分子在磁场中受到影响而产生能级分裂，这种受激态称为“三线(重)激发态，“三线激发态” 比“单线激发态” 能量稍低。
一个分子的外层电子能级包括S0（基态）和各激发态S1，S2，…..，T1…..，每个电子能级又包括一系列能量非常接近的振动能级。处于激发态的分子不稳定，在较短的时间内可通过不同途径释放多余的能量（辐射或非辐射跃迁）回到激态，这个过程称为“去活化过程”，这些途径为：1. 振动弛豫；2. 内转换；3. 外转换；4.系间跨跃；5. 荧光发射；6. 磷光发射。
处于激发态的分子，可以通过上述不同途径回到基态，也就是荧光的发生。哪种途径的速度快，哪种途径就优先发生。如果—发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比较快，则荧光发生几率高，强度大。如果—发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比较慢，则荧光很弱或不发生。 只有那些具有p- p共轭双键的分子才能发射较强的荧光；p电子共轭程度越大，荧光强度就越大（lex与lem长移）大多数含芳香环、杂环的化合物能发出荧光，且p电子共轭越长，F越大。（苯环上）取代给电子基团，使p共轭程度升高à荧光强度增加：如–CH3，–NH2 ，–OH ，–OR等。(苯环上）取代吸电子基团，时荧光强度减弱甚至熄灭：如：，–COOH ，–CHO，–NO2 ，–N=N–。高原子序数原子，增加体系间跨越的发生，使荧光减弱甚至熄灭。如：Br，I 。另外荧光素呈平面构型，其结构具有刚性，它是强荧光物质；而酚酞分子由于不易保持平面结构，故不是荧光物质。