有机波谱分析 第2版PDF格式文档图书下载

第一章 电磁辐射与谱学基础 1

1.1电磁辐射基础 1

1.2电磁辐射能与波谱技术 1

1.3X射线光谱 2

1.4电子能谱 4

1.5分子能级与分子光谱 4

1.6磁共振谱 5

参考文献 7

第二章 有机质谱 9

2.1质谱基本知识 9

2.1.1质谱计 9

2.1.2离子化的方法 10

2.1.3质量分析器 11

2.1.4质谱术语及质谱中的离子 13

2.2分子离子与分子式 14

2.2.1分子离子峰的识别 14

2.2.2分子离子峰的相对强度 16

2.2.3分子式的推导 17

2.3有机质谱中的裂解反应 23

2.3.1研究有机质谱裂解反应的实验方法 23

2.3.2有机质谱裂解反应机理 24

2.3.3有机化合物的一般裂解规律 25

2.4各类有机化合物的质谱 29

2.4.1烃类化合物的质谱 29

2.4.2醇、酚、醚 33

2.4.3硫醇、硫醚 35

2.4.4胺类化合物 37

2.4.5卤代烃 38

2.4.6羰基化合物 39

2.4.7双取代芳环的邻位效应 45

2.4.8质谱图中常见碎片离子及其可能来源 47

2.5质谱中的非氢重排 48

2.5.1环化取代重排（cyclizationdisplacementrearrangement） 48

2.5.2消去重排（eliminationrearrangement） 49

2.6质谱解析及应用 50

2.6.1质谱解析一般程序 50

2.6.2质谱解析实例 51

2.6.3质谱应用实例 54

2.7电喷雾电离质谱 59

2.7.1ESI-MS的多电荷离子峰簇 59

2.7.2由ESI-MS的多电荷离子峰簇求分子量 59

2.7.3ESI-MS的应用 60

参考文献 61

习题 62

第三章 核磁共振氢谱 66

3.1核磁共振基本原理 66

3.1.1原子核的磁矩 66

3.1.2核磁共振 67

3.1.3弛豫过程 69

3.1.4核磁共振的谱线宽度 70

3.2核磁共振仪 70

3.2.1连续波核磁共振波谱仪（continualwave-NMR） 70

3.2.2脉冲Fourier变换核磁共振波谱仪（pulseFouriertransform-NMR） 71

3.3化学位移 72

3.3.1电子屏蔽效应 72

3.3.2化学位移 72

3.3.3核磁共振氢谱图示 73

3.4影响化学位移的因素 74

3.4.1诱导效应 74

3.4.2化学键的各向异性 75

3.4.3共轭效应 77

3.4.4Vanderwaals效应 77

3.4.5浓度、温度、溶剂对δ值的影响 78

3.4.6各类质子的化学位移及经验计算 78

3.4.7氘代溶剂的干扰峰 85

3.5自旋偶合与裂分 85

3.5.1自旋－自旋偶合机理 85

3.5.2（n＋1）规律 87

3.5.3核的等价性 87

3.6偶合常数与分子结构的关系 89

3.6.1同碳质子间的偶合（2J或J同） 90

3.6.2邻碳质子间的偶合（3J或J邻） 91

3.6.3远程偶合 97

3.6.4其他核对1H的偶合 98

3.7常见的自旋系统 100

3.7.1核磁共振氢谱谱图的分类 100

3.7.2自旋系统的分类与命名 101

3.7.3二旋系统 102

3.7.4三旋系统 103

3.7.5四旋系统 107

3.8简化1HNMR谱的实验方法 109

3.8.1使用高频（或高场）谱仪 109

3.8.2重氢交换法 109

3.8.3溶剂效应 110

3.8.4位移试剂（shiftreagents） 111

3.8.5双照射去偶 111

3.9核磁共振氢谱解析及应用 114

3.9.11HNMR谱解析一般程序 114

3.9.21HNMR谱解析实例 115

3.9.31HNMR谱图检索 118

3.9.41HNMR谱的应用 118

参考文献 121

习题 121

第四章 核磁共振碳谱（13CNMR） 127

4.113CNMR的特点 127

4.213CNMR的实验方法及去偶技术 129

4.2.113CNMR的实验方法 129

4.2.213CNMR的去偶技术 132

4.313C的化学位移及影响因素 137

4.3.1屏蔽原理 137

4.3.2影响δC的因素 139

4.3.3各类碳核的化学位移范围 143

4.4sp3杂化碳的化学位移及经验计算 144

4.4.1烷烃 144

4.4.2取代烷烃 146

4.4.3环烷烃及其衍生物 148

4.5sp2,sp杂化碳的化学位移及经验计算 150

4.5.1烯烃及其衍生物 150

4.5.2芳烃、杂芳烃及其衍生物 153

4.5.3羰基化合物 156

4.5.4sp杂化碳的化学位移及经验计算 158

4.613CNMR的偶合及偶合常数 160

4.6.11H与13C的偶合 160

4.6.22H与13C的偶合 163

4.6.313C与13C的偶合 163

4.6.419F与13C的偶合 164

4.6.531P与13C的偶合 165

4.713CNMR谱解析 167

4.7.113CNMR谱解析一般程序 167

4.7.213CNMR谱解析实例 168

4.7.313CNMR谱图检索 171

4.813CNMR的应用 172

4.8.113CNMR在立体化学中的应用 172

4.8.2研究动态过程[2] 173

4.8.3研究有机金属配合物[2] 174

4.8.4正碳离子的研究[3] 175

4.8.5合成高分子的研究 175

4.9自旋－晶格弛豫时间（T1）[2,5] 176

4.9.1自旋－晶格弛豫机制 176

4.9.2T1的应用 178

4.10二维核磁共振谱 180

4.10.12DNMR实验方法及分类[7] 180

4.10.2几种二维谱的信息[8,9] 182

4.11其他磁共振技术 188

4.11.1固体高分辨NMR谱 188

4.11.2三维核磁共振[13] 188

4.11.3磁共振成像[8] 188

参考文献 189

习题 189

第五章 红外与拉曼光谱 194

5.1基本原理 194

5.1.1红外吸收与拉曼散射 194

5.1.2振动自由度与选律 196

5.1.3分子的振动方式与谱带 199

5.2仪器介绍及实验技术 200

5.2.1红外光谱仪结构及工作原理 200

5.2.2Fourier变换红外光谱仪 200

5.2.3激光拉曼光谱仪 202

5.2.4实验技术 203

5.3影响振动频率的因素 205

5.3.1外部因素 205

5.3.2内部结构因素 206

5.4各类有机化合物的红外特征吸收 213

5.4.1第一峰区（3700～2500cm-1） 214

5.4.2第二峰区（2500～1900cm-1） 219

5.4.3第三峰区（1900～1500cm-1） 223

5.4.4第四峰区（1500～600cm-1） 228

5.5红外光谱解析及应用 233

5.5.1红外光谱解析一般程序 233

5.5.2红外谱图的检索 235

5.5.3红外光谱解析实例 236

5.5.4红外光谱的应用 238

5.6红外光谱在高分子结构研究中的应用 239

5.6.1高分子样品的制备 239

5.6.2差减光谱技术 240

5.6.3用于聚合物共混的研究[6] 241

5.7红外光谱技术及近期发展 241

5.7.1FT-IR反射光谱[7] 241

5.7.2光声光谱（photoacousticsspectroscopy,PAS） 242

5.7.3时间分辨光谱（timeresolvedspectroscopy,TRS） 242

5.7.4二维红外光谱（twodimensionalinfraredspectroscopy,2DIR）[10] 243

5.8拉曼光谱的特征谱带 243

5.8.1拉曼光谱的特征谱带 244

5.8.2拉曼光谱与红外光谱的区别 244

5.9拉曼光谱的应用 247

5.9.1用于聚合物结构的研究 247

5.9.2用于生物大分子的研究 248

5.9.3表面增强激光拉曼光谱（SERS）的应用 248

参考文献 248

习题 249

第六章 紫外光谱与荧光光谱 253

6.1紫外光谱基本原理 253

6.1.1电子光谱的产生 253

6.1.2自旋多重性及电子跃迁选择定则 254

6.1.3有机分子电子跃迁类型 255

6.1.4紫外光谱表示法及常用术语 256

6.1.5紫外光谱常用溶剂及溶剂效应 258

6.2仪器简介 259

6.3非共轭有机化合物的紫外吸收 260

6.3.1饱和化合物 260

6.3.2烯、炔及其衍生物 261

6.3.3含杂原子的双键化合物 261

6.4共轭有机化合物的紫外吸收 263

6.4.1共轭烯烃及其衍生物 263

6.4.2共轭炔化合物 265

6.4.3α,β－不饱和醛、酮 266

6.4.4α,β－不饱和酸、酯、酰胺 268

6.5芳香族化合物的紫外吸收 269

6.5.1苯及其衍生物的紫外吸收 269

6.5.2杂芳环化合物 273

6.6空间结构对紫外光谱的影响 274

6.6.1空间位阻的影响 274

6.6.2顺反异构 274

6.6.3跨环效应 275

6.7紫外光谱解析及应用 276

6.7.1紫外光谱提供的结构信息 276

6.7.2紫外光谱解析实例 276

6.7.3紫外谱图和数据检索 277

6.7.4紫外光谱的应用 278

6.8荧光光谱 280

6.8.1分子荧光光谱 281

6.8.2仪器简介 282

6.8.3结构因素对分子荧光的影响 283

6.8.4环境因素对分子荧光的影响 285

6.8.5荧光光谱的应用 285

参考文献 286

习题 287

第七章 谱图综合解析 289

7.1谱图综合解析的一般程序 289

7.2解析实例 290

习题 297

第八章 X射线光电子能谱 306

8.1光电子能谱基本原理[1-2] 306

8.1.1电离过程 307

8.1.2XPS电子结合能的测定 307

8.1.3电子结合能的一些经验规律 308

8.1.4谱带强度 309

8.2电子能谱仪简介[1,3] 310

8.2.1超高真空系统 310

8.2.2激发光源 310

8.2.3电子能量分析器 311

8.2.4检测和记录系统 311

8.2.5样品室 312

8.2.6仪器的主要性能指标 313

8.3化学位移及其影响因素 313

8.3.1电子结合能的计算值及实验值 313

8.3.2化学位移 314

8.3.3电负性取代基对化学位移的影响 315

8.3.4常见有机化合物的电子结合能[3] 316

8.4X射线光电子能谱的应用 318

8.4.1XPS的定性和定量分析 318

8.4.2XPS用于固体表面的分析 319

8.4.3XPS用于分子间相互作用的研究 320

8.4.4XPS在催化研究中的应用 320

参考文献 322

习题 322

主要参考文献 323

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