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第1章 绪论1

1.1波谱法1

1.2电磁波与波谱2

1.2.1电磁波的性质2

1.2.2分子能级与波谱3

1.3分子不饱和度的计算5

1.4波谱实验样品的准备5

1.4.1样品的量6

1.4.2样品的纯度6

1.5波谱法的应用8

第2章 紫外-可见光谱10

2.1紫外光谱的基本原理10

2.1.1基本原理11

2.1.2常见光谱术语与谱带的分类15

2.1.3溶剂效应18

2.2紫外光谱仪和实验方面的一些问题20

2.2.1紫外分光光度计20

2.2.2溶剂21

2.2.3吸收池22

2.2.4样品溶液的配制23

2.3各类化合物的紫外光谱23

2.3.1饱和烃及其含杂原子的简单化合物24

2.3.2烯类化合物24

2.3.3羰基化合物27

2.3.4不饱和含氮化合物30

2.3.5芳香族化合物31

2.3.6电荷转移吸收光谱和金属配合物的电子吸收光谱34

2.4计算λmax的几个经验规则37

2.4.1共轭双烯37

2.4.2 α,β3-不饱和醛、酮39

2.4.3不饱和羧酸及酯类41

2.5紫外光谱的应用41

2.5.1共轭体系的判断42

2.5.2骨架的推定43

2.5.3构型与构象的测定44

2.5.4测定相对分子质量45

2.5.5光谱解析应注意的事项45

2.5.6定性分析48

2.5.7定量分析49

习题50

第3章 红外光谱和拉曼光谱53

3.1引言53

3.1.1红外光谱的发展53

3.1.2红外光谱法的特点54

3.1.3红外光谱谱图54

3.2红外光谱的基本原理55

3.2.1化学键的振动与频率55

3.2.2分子振动与红外光谱57

3.3红外光谱仪59

3.3.1双光束红外光谱仪的工作原理59

3.3.2红外光谱仪的主要部件60

3.3.3傅里叶变换红外光谱仪62

3.3.4气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用仪63

3.3.5红外显微镜63

3.4试样的调制64

3.4.1制样时要注意的问题64

3.4.2固体样品的制样方法64

3.4.3液体样品的制样方法67

3.4.4气体样品67

3.5.有机化合物基团的特征吸收67

3.5.1烷烃68

3.5.2烯烃70

3.5.3炔烃71

3.5.4芳香烃72

3.5.5醇和酚73

3.5.6醚74

3.5.7酮75

3.5.8醛76

3.5.9羧酸77

3.5.10酯78

3.5.11酸酐80

3.5.12酰卤81

3.5.13酰胺81

3.5.14胺与胺盐82

3.5.15硝基化合物84

3.5.16含卤素化合物84

3.6无机物及配位化合物的红外光谱85

3.6.1无机盐中基团的红外光谱85

3.6.2金属配合物的红外光谱85

3.7影响基团吸收频率的因素88

3.7.1外部条件对吸收位置的影响88

3.7.2分子结构对基团吸收谱带位置的影响89

3.8红外定量分析92

3.8.1朗伯-比尔定律92

3.8.2定量分析93

3.9红外光谱图的解析94

3.9.1红外光谱一般解析步骤94

3.9.2标准红外光谱图集及网上红外光谱图的检索97

3.10拉曼光谱法简介99

3.10.1拉曼散射99

3.10.2拉曼选律100

3.10.3拉曼光谱的特征谱带及强度101

3.10.4拉曼光谱的应用103

习题105

第4章1H核磁共振112

4.1 NMR的基本原理112

4.1.1原子核的自旋112

4.1.2核磁共振113

4.1.3饱和与弛豫114

4.2核磁共振仪简介115

4.2.1连续波核磁共振仪115

4.2.2脉冲傅里叶变换核磁共振仪116

4.2.3 脉冲傅里叶变换核磁共振的基本原理117

4.3化学位移118

4.3.1化学位移的起源118

4.3.2内标物及溶剂120

4.3.3影响化学位移的因素121

4.4各类质子的化学位移126

4.4.1各类质子的粗略化学位移126

4.4.2甲基、亚甲基及次甲基的化学位移126

4.4.3烯氢的化学位移128

4.4.4苯氢的化学位移130

4.4.5炔氢的化学位移130

4.4.6活泼氢的化学位移131

4.4.7脂环氢的化学位移132

4.4.8杂芳环氢的化学位移132

4.4.9醛基氢的化学位移132

4.5自旋耦合132

4.5.1自旋耦合与自旋分裂132

4.5.2核的等价性134

4.5.3耦合常数与分子结构的关系139

4.5.4 F和P对质子的耦合143

4.6核磁共振图谱的类型143

4.6.1一级谱的条件与规律143

4.6.2典型的一级谱系统144

4.6.3耦合常数的计算151

4.6.4其他核与1H的耦合151

4.6.5高级谱152

4.7 1 H NMR若干实验技术问题155

4.7.1重氢交换法确认活泼氢155

4.7.2位移试剂的应用155

4.7.3高磁场强度仪器的应用156

4.7.4核磁双共振156

4.8 1H NMR图谱解析步骤158

4.8.1 1H NMR图谱解析的一般步骤158

4.8.2 1 H NMR解析实例159

4.9 1 H NMR的应用161

4.9.1配合物的研究162

4.9.2聚合物的研究162

4.9.3定量分析162

4.9.4相对分子质量的测定163

4.9.5固体核磁共振163

4.9.6磁共振成像163

4.9.7手性化合物对映体的测定164

4.9.8高效液相色谱-核磁共振联用164

4.9.9 NMR在超分子化学研究中的应用164

习题165

第5章 13 C核磁共振与二维核磁共振174

5.1 13 C核磁共振原理174

5.2 13 C NMR测定方法175

5.2.1质子宽带去耦谱176

5.2.2偏共振去耦谱176

5.2.3质子选择性去耦谱176

5.2.4门控去耦谱178

5.2.5反转门控去耦谱178

5.2.6极化转移技术和DEPT谱178

5.3 13 C NMR参数181

5.3.1化学位移δ及影响因素181

5.3.2耦合常数186

5.4各类碳的化学位移188

5.4.1烷烃189

5.4.2环烷烃190

5.4.3烯烃190

5.4.4炔烃193

5.4.5芳烃及取代苯194

5.4.6卤代烷196

5.4.7醇197

5.4.8胺197

5.4.9羰基化合物198

5.5 13 C NMR的图谱解析、计算机模拟及标准图谱的网上查对201

5.6二维核磁共振简介205

5.6.1二维核磁共振的基本原理205

5.6.2二维J分解谱207

5.6.3同核化学位移相关谱208

5.6.4异核碳氢化学位移相关谱211

5.6.5总相关谱215

5.6.6 NOESY谱和ROESY谱216

5.6.7 1H检测的异核化学位移相关谱217

5.6.8二维核磁共振谱的对照219

习题219

第6章 质谱法228

6.1仪器及原理228

6.1.1质谱仪229

6.1.2质谱仪性能指标240

6.1.3质谱仪的联用技术241

6.2质谱裂解表示法247

6.2.1正电荷表示法247

6.2.2电子转移表示法248

6.3裂解方式及机理248

6.3.1影响离子丰度的主要因素248

6.3.2质谱裂解的方式250

6.4质谱中离子的类型266

6.4.1分子离子266

6.4.2简单裂解离子266

6.4.3重排裂解离子267

6.4.4络合离子267

6.4.5亚稳离子268

6.4.6同位素离子269

6.4.7多电荷离子270

6.5各类化合物的质谱270

6.5.1烃271

6.5.2羟基化合物274

6.5.3卤化物277

6.5.4醚279

6.5.5醛、酮281

6.5.6羧酸283

6.5.7羧酸酯284

6.5.8胺285

6.5.9酰胺287

6.5.10腈288

6.5.11硝基化合物289

6.6质谱的解析290

6.6.1分子离子峰和相对分子质量的测定290

6.6.2分子式的确定294

6.6.3质谱的解析299

习题311

第7章 综合解析315

7.1各种谱图解析时的要点315

7.2波谱解析的一般程序316

7.2.1测试样品的纯度316

7.2.2相对分子质量及分子式的确定317

7.2.3计算不饱和度318

7.2.4各部分结构的确定319

7.2.5结构式的推定321

7.2.6用全部数据核对推定的结构式,确定一种可能性最大的结构322

7.3化学方法与其他经典分析方法的应用322

7.4波谱综合解析例题324

习题350

第8章 旋光光谱和圆二色性谱376

8.1基本原理376

8.1.1旋光光谱376

8.1.2圆二色性谱379

8.1.3 ORD、CD、UV之间的关系380

8.1.4康顿效应的分类382

8.2各类化合物的ORD和CD谱383

8.2.1羰基化合物383

8.2.2酸和酯388

8.2.3饱和烃389

8.2.4 不饱和烃类389

8.2.5芳香族化合物390

8.3旋光光谱和圆二色性谱的应用392

习题395

习题参考答案397

主要参考文献407