波谱原理及解析（第四版）

本书主要讲述各种波谱法的原理、谱图与物质结构的关系、谱图解析方法及波谱法的应用。全书共8章，包括绪论、紫外-可见光谱、红外光谱和拉曼光谱、1H核磁共振、13C核磁共振与二维核磁共振、质谱法、综合解析、旋光光谱和圆二色光谱。书中有大量插图和表格，可以帮助读者理解内容。

第四版前言
第三版前言
第二版前言
第一版前言
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 吸收光谱 4
1.2.3 分子能级与吸收光谱 4
1.3 分子不饱和度的计算 7
1.4 波谱实验样品的准备 8
1.4.1 样品的量 9
1.4.2 样品的纯度 9
习题 11
第2章 紫外-可见光谱 12
2.1 紫外光谱的基本原理 12
2.1.1 基本原理 13
2.1.2 常见光谱术语和谱带的分类 19
2.1.3 溶剂效应 23
2.2 紫外光谱仪和实验方面的一些问题 25
2.2.1 紫外-可见分光光度计的基本构造 25
2.2.2 紫外-可见分光光度计的仪器类型 26
2.2.3 样品溶液的配制 28
2.3 各类化合物的紫外光谱 29
2.3.1 饱和烃及其含杂原子的简单化合物 29
2.3.2 烯类化合物 30
2.3.3 羰基化合物 35
2.3.4 不饱和含氮化合物 39
2.3.5 芳香族化合物 40
2.3.6 金属配合物 44
2.4 紫外光谱的应用 46
2.4.1 共轭体系的判断 46
2.4.2 骨架的推定 47
2.4.3 构型与构象的测定 48
2.4.4 测定分子量 50
2.4.5 纯度检查 50
2.4.6 氢键强度的测量 51
2.4.7 光谱解析应注意的事项 51
2.4.8 定性分析 54
2.4.9 定量分析 54
习题 56
第3章 红外光谱和拉曼光谱 59
3.1 引言 59
3.1.1 红外光谱的发展 59
3.1.2 红外光谱法的特点 60
3.1.3 红外光谱图 60
3.2 红外光谱的基本原理 61
3.2.1 化学键的振动与频率 61
3.2.2 分子振动与红外光谱 63
3.3 红外光谱仪 65
3.3.1 双光束红外分光光度计的工作原理 66
3.3.2 红外分光光度计的主要部件 66
3.3.3 傅里叶变换红外分光光度计 68
3.3.4 气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用仪 70
3.3.5 红外显微镜 70
3.4 试样的调制 71
3.4.1 制样时要注意的问题 71
3.4.2 固体样品的制样方法 71
3.4.3 液体样品的制样方法 74
3.4.4 气体样品 75
3.5 有机化合物基团的特征吸收 75
3.5.1 烷烃 75
3.5.2 烯烃 77
3.5.3 炔烃 79
3.5.4 芳香烃 80
3.5.5 醇和酚 82
3.5.6 醚 83
3.5.7 酮 84
3.5.8 醛 86
3.5.9 羧酸 87
3.5.10 酯 88
3.5.11 酸酐 89
3.5.12 酰卤 90
3.5.13 酰胺 91
3.5.14 胺与铵盐 93
3.5.15 硝基化合物 95
3.5.16 含卤素化合物 96
3.6 无机化合物及配位化合物的红外光谱 96
3.6.1 无机盐中基团的红外光谱 96
3.6.2 金属配合物的红外光谱 97
3.7 影响基团吸收频率的因素 100
3.7.1 外部条件对吸收位置的影响 100
3.7.2 分子结构对基团吸收谱带位置的影响 102
3.8 红外光谱定量分析 106
3.8.1 朗伯-比尔定律 106
3.8.2 定量分析 106
3.9 红外光谱图的解析 108
3.9.1 红外光谱一般解析步骤 108
3.9.2 标准红外光谱图集和红外光谱图的在线检索 111
3.10 拉曼光谱法简介* 113
3.10.1 拉曼散射 113
3.10.2 拉曼选律 114
3.10.3 拉曼光谱的特征谱带及强度 115
3.10.4 拉曼光谱的应用 117
习题 119
第4章 1H核磁共振 127
4.1 NMR的基本原理 127
4.1.1 原子核的自旋 127
4.1.2 核磁共振 128
4.1.3 宏观磁化强度矢量 129
4.1.4 饱和与弛豫 130
4.2 核磁共振仪简介 130
4.2.1 连续波核磁共振仪 131
4.2.2 脉冲傅里叶变换核磁共振仪 132
4.2.3 脉冲傅里叶变换核磁共振的基本原理* 133
4.3 化学位移 134
4.3.1 化学位移的起源 134
4.3.2 内标物和溶剂 136
4.3.3 影响化学位移的因素 137
4.4 各类质子的化学位移 142
4.4.1 各类质子的粗略化学位移 142
4.4.2 甲基、亚甲基和次甲基的化学位移 143
4.4.3 烯氢的化学位移 145
4.4.4 苯氢的化学位移 146
4.4.5 炔氢的化学位移 147
4.4.6 活泼氢的化学位移 147
4.4.7 脂环氢的化学位移 148
4.4.8 杂芳环氢的化学位移 148
4.4.9 醛基氢的化学位移 148
4.5 自旋耦合 149
4.5.1 自旋耦合与自旋分裂 149
4.5.2 n+1规律 149
4.5.3 耦合常数与分子结构的关系 151
4.5.4 耦合常数的计算 155
4.5.5 其他核与1H的耦合 157
4.6 核磁共振谱图的类型 158
4.6.1 核的等价性 158
4.6.2 一级谱的条件与规律 162
4.6.3 典型的一级谱系统 163
4.6.4 二级谱* 169
4.7 1H NMR若干实验技术问题 173
4.7.1 重氢交换法确认活泼氢 173
4.7.2 位移试剂的应用 173
4.7.3 高磁场强度仪器的应用 174
4.7.4 核磁双共振 174
4.8 1H NMR谱图解析步骤 176
4.8.1 1H NMR谱图解析的一般步骤 176
4.8.2 1H NMR解析实例 177
4.9 1H NMR的应用* 180
4.9.1 配合物的研究 180
4.9.2 聚合物的研究 181
4.9.3 定量分析 181
4.9.4 分子量的测定 182
4.9.5 固体核磁共振 182
4.9.6 磁共振成像 182
4.9.7 手性化合物对映体的测定 182
4.9.8 高效液相色谱-核磁共振联用 183
4.9.9 在超分子化学研究中的应用 184
习题 184
第5章 13C核磁共振与二维核磁共振* 193
5.1 13C核磁共振的原理 193
5.2 13C NMR测定方法 194
5.2.1 质子宽带去耦谱 195
5.2.2 偏共振去耦谱 195
5.2.3 质子选择去耦谱 197
5.2.4 门控去耦谱 198
5.2.5 反转门控去耦谱 198
5.2.6 极化转移技术、DEPT谱和APT谱 199
5.3 13C NMR参数 203
5.3.1 化学位移及其影响因素 203
5.3.2 耦合常数 208
5.4 各类碳的化学位移 211
5.4.1 烷烃 211
5.4.2 环烷烃 213
5.4.3 烯烃 213
5.4.4 炔烃 216
5.4.5 芳烃及取代苯 216
5.4.6 卤代烷 219
5.4.7 醇 219
5.4.8 胺 220
5.4.9 羰基化合物 220
5.5 13C NMR的谱图解析、计算机模拟及标准谱图的网上查对 223
5.6 二维核磁共振简介 228
5.6.1 二维核磁共振的基本原理 228
5.6.2 二维J分解谱 229
5.6.3 同核化学位移相关谱 231
5.6.4 异核碳氢化学位移相关谱 239
5.6.5 总相关谱 244
5.6.6 NOESY和ROESY 249
5.6.7 1H检测的异核化学位移相关谱 252
5.6.8 二维核磁共振谱的对照 259
习题 260
第6章 质谱法 269
6.1 仪器及原理 269
6.1.1 质谱仪 270
6.1.2 质谱仪的性能指标 283
6.1.3 质谱仪的联用技术 285
6.2 质谱裂解表示法 288
6.2.1 正电荷表示法 288
6.2.2 电子转移表示法 289
6.3 裂解方式及机理 290
6.3.1 影响离子丰度的主要因素 290
6.3.2 质谱裂解的方式 292
6.4 质谱中离子的类型 311
6.4.1 分子离子 311
6.4.2 简单裂解离子 311
6.4.3 重排裂解离子 312
6.4.4 络合离子 312
6.4.5 亚稳离子 313
6.4.6 同位素离子 314
6.4.7 多电荷离子 316
6.5 各类化合物的质谱 317
6.5.1 烃 317
6.5.2 羟基化合物 321
6.5.3 卤化物 324
6.5.4 醚 325
6.5.5 醛、酮 327
6.5.6 羧酸 329
6.5.7 羧酸酯 331
6.5.8 胺 332
6.5.9 酰胺 334
6.5.10 腈 336
6.5.11 硝基化合物 337
6.6 质谱的解析 338
6.6.1 分子离子峰和分子量的测定 338
6.6.2 分子式的确定 342
6.6.3 质谱的解析 347
习题 356
第7章 综合解析 359
7.1 各种谱图解析时的要点 359
7.2 波谱解析的一般程序 360
7.2.1 测试样品的准备 360
7.2.2 分子量及分子式的确定 360
7.2.3 计算不饱和度 362
7.2.4 各部分结构的确定 362
7.2.5 结构式的推定 365
7.2.6 核对并确定结构式 365
7.3 化学方法与其他经典分析方法的应用 365
7.4 波谱综合解析例题 367
习题 389
第8章 旋光光谱和圆二色光谱* 417
8.1 基本原理 417
8.1.1 旋光光谱 417
8.1.2 圆二色光谱 420
8.1.3 ORD、CD、UV之间的关系 420
8.1.4 科顿效应的分类 423
8.2 各类化合物的ORD和CD谱 423
8.2.1 羰基化合物 423
8.2.2 酸和酯 428
8.2.3 饱和烃 429
8.2.4 不饱和烃类 429
8.2.5 芳香族化合物 431
8.3 旋光光谱和圆二色光谱的应用 433
习题 436
习题参考答案 437
主要参考文献 447