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第1章 绪论Preface 1

1.1 波谱分析法简介 1

1.2 光与物质的相互作用 2

1.2.1 光的波粒二象性 2

1.2.2 电磁波谱的分类 2

1.2.3 吸收光谱的产生 3

思考题与习题 3

第2章 紫外光谱法（UV）Ultraviolet Spectrophotometry 4

2.1 紫外光谱的基本特点 4

2.1.1 紫外光区的分类及波长范围 4

2.1.2 分子的能级组成和紫外光谱 4

2.1.3 电子跃迁的类型 5

2.1.4 发色团与助色团、末端吸收与肩峰 7

2.1.5 溶剂及其对紫外光谱的影响 9

2.2 紫外-可见分光光度计简介 11

2.3 无共轭双键的有机化合物的紫外光谱 12

2.3.1 饱和化合物 12

2.3.2 孤立烯、炔类化合物 13

2.3.3 孤立双键上含杂原子的化合物 14

2.4 含共轭体系的有机化合物的紫外光谱 15

2.4.1 共轭烯烃的紫外吸收带的计算 15

2.4.2 共轭多炔的紫外光谱 18

2.4.3 α,β-不饱和羰基化合物 19

2.4.4 芳香化合物 21

2.4.5 无机化合物的紫外光谱 27

2.5 紫外光谱的应用 28

2.5.1 紫外光谱定性鉴定的一般方法 28

2.5.2 纯度检查 29

2.5.3 结构分析 30

2.5.4 紫外光谱法在聚合物研究中的应用 33

思考题及习题 34

第3章 红外光谱法（IR）Infrared Spectroscopy 37

3.1 红外光谱的基本原理 37

3.1.1 红外吸收峰的位置 37

3.1.2 红外吸收峰的数目 39

3.1.3 红外吸收峰的强度 41

3.1.4 影响峰位的因素 42

3.2 红外光谱仪及实验技术简介 48

3.2.1 色散型红外光谱仪 48

3.2.2 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR） 49

3.2.3 实验技术简介 50

3.3 有机化合物的红外光谱 52

3.3.1 红外光谱中的七个重要区段 53

3.3.2 常见有机化合物的红外光谱举例 67

3.4 高聚物的红外光谱 79

3.4.1 高聚物的特征谱带 79

3.4.2 几种常见高聚物的红外光谱 80

3.5 无机化合物的红外光谱 82

3.6 红外光谱解析与应用示例 86

3.6.1 红外光谱解析的一般程序 86

3.6.2 红外谱图的检索 87

3.6.3 红外光谱的应用示例 88

3.7 现代近红外光谱分析简介 91

3.7.1 近红外光谱分析的发展 91

3.7.2 NIR的测定原理和特点 91

3.7.3 NIR的应用 93

3.8 拉曼光谱法简介 94

3.8.1 拉曼光谱的原理 94

3.8.2 拉曼光谱的特点 95

3.8.3 拉曼光谱的特征谱带 96

3.8.4 拉曼光谱的应用 97

3.9 光声光谱法简介 97

3.9.1 光声光谱的产生 97

3.9.3 光声光谱的特点和应用 98

思考题与习题 98

第4章 核磁共振氢谱（1HNMR）1H Nuclear Magnetic Resonance 102

4.1 核磁共振基本原理 102

4.1.1 原子核的自旋和磁矩 102

4.1.2 核在外磁场中的自旋取向 103

4.1.3 核的回旋 103

4.1.4 核磁共振 104

4.1.5 弛豫过程（Relaxation） 104

4.2 实现核磁共振的方法和仪器 105

4.2.1 实现核磁共振的方法 105

4.2.2 核磁共振仪 105

4.3 化学位移（Chemical Shift） 107

4.3.1 屏蔽效应（Shielding Effect） 107

4.3.2 化学位移及其表示方法 107

4.3.3 影响化学位移的因素 109

4.3.4 各类氢核的化学位移 114

4.4 自旋偶合（Spin-Spin Coupling） 122

4.4.1 自旋偶合产生的原因 122

4.4.2 偶合常数（J）（Coupling Constant J） 122

4.4.3 核的等价性 123

4.4.4 能对氢核产生自旋干扰的核 125

4.4.5 裂分小峰数和面积比 125

4.4.6 自旋偶合图 127

4.5 偶合常数与分子结构的关系 128

4.5.1 偕偶（同碳偶合，可表示为J同或2J） 128

4.5.2 邻偶（J邻或3J） 129

4.5.3 芳氢及杂芳氢的偶合 131

4.5.4 远程偶合 131

4.5.5 其他核与1H的偶合 133

4.6 自旋系统 134

4.6.1 偶合系统的分类 134

4.6.2 常见的自旋系统 135

4.7 简化1H谱的方法 141

4.7.1 使用高频NMR仪 141

4.7.2 自旋去偶技术——双照射法（双共振法） 142

4.7.3 重氢交换 143

4.7.4 位移试剂（Shift Reagents） 143

4.8 1HNMR谱的解析及应用示例 145

4.8.1 1HNMR谱解析的一般程序 145

4.8.2 1HNMR谱解析举例 146

4.8.3 1HNMR谱的应用 148

思考题与习题 149

第5章 核磁共振碳谱（13CNMR） 154

5.1 13CNMR的特点 154

5.2 13C的化学位移（δC） 155

5.2.1 屏蔽效应与δC 155

5.2.2 影响δC的因素 156

5.2.3 各类碳核的化学位移 159

5.3 13CNMR的自旋偶合和偶合常数 168

5.3.1 1H与13C的偶合 168

5.3.2 D核与13C核的偶合 170

5.3.3 13C核与13C核的偶合 171

5.4.3 19F核与13C核的偶合 171

5.3.5 31P与13C的偶合 172

5.4 纵向弛豫时间（T1） 172

5.4.1 纵向弛豫机制 172

5.4.2 纵向弛豫时间（T1）的应用 173

5.5 13CNMR的测量技术 175

5.5.1 多次扫描和氘锁 175

5.5.2 溶剂 176

5.5.3 样品和标准物 177

5.5.4 13CNMR去偶技术 177

5.6 13CNMR谱图的解析 181

5.6.1 13CNMR谱图解析的一般程序 181

5.6.2 13CNMR谱解析实例 182

5.7 二维核磁共振谱简介 185

5.7.1 2DNMR谱的实验方法 185

5.7.2 2DNMR谱的分类 185

5.7.3 2DNMR谱的表现形式 186

5.8 固体高分辨核磁共振简介 187

5.9 核磁共振成像简介 187

思考题与习题 189

第6章 质谱法（MS）Mass Spectrometry 191

6.1 质谱仪及其工作原理 191

6.1.1 单聚焦质谱仪的工作原理 192

6.1.2 其它质谱仪简介 196

6.2 质谱图 199

6.2.1 质谱的表示方法 199

6.2.2 质谱仪的重要性能指标 200

6.3 分子离子峰 203

6.3.1 分子离子峰的形成 203

6.3.2 分子离子峰的识别 203

6.4 碎片离子峰 204

6.4.1 键开裂的基本知识 204

6.4.2 影响键开裂的因素 206

6.4.3 键开裂基本类型及开裂规律 207

6.5 常见有机化合物的开裂规律及质谱 213

6.5.1 烷烃类 214

6.5.2 烯烃类 215

6.5.3 芳烃类 215

6.5.4 醇类 216

6.5.5 酚类 217

6.5.6 醚类 217

6.5.7 羧酸类 218

6.5.8 酯类 219

6.5.9 醛、酮类 219

6.5.10 胺类 221

6.5.11 酰胺类 221

6.5.12 卤代烃类 222

6.5.13 腈类 222

6.5.14 硝基化合物类 223

6.5.15 有机硫化合物类 223

6.5.16 杂环类 225

6.6 亚稳离子峰、多电荷离子峰和同位素离子峰 225

6.6.1 亚稳离子峰 225

6.6.2 多电荷离子峰 226

6.6.3 同位素离子峰 226

6.7 有机质谱解析 227

6.7.1 分子量的测定 227

6.7.2 分子式的确定 228

6.7.3 分子结构的推断 229

6.8 质谱在高聚物分析中的应用 231

6.9 无机质谱法简介 233

6.9.1 火花源质谱法（SSMS） 233

6.9.2 辉光放电质谱法 234

6.9.3 二次离子质谱法（SIMS） 234

6.9.4 激光微探针质谱法（LAMMA） 234

6.9.5 电感耦合等离子源质谱法（TCP-MS） 235

思考题和习题 235

第7章 综合解析 239

7.1 综合解析的一般步骤 239

7.1.1 了解样品来源，确定样品纯度 239

7.1.2 分子量和分子式的确定 239

7.1.3 计算分子的不饱和度 240

7.1.4 分子结构式的确定 240

7.2 综合解析示例 240

思考题和习题 250

附录Ⅰ 从分子离子中丢失的游离基和中性碎片 256

附录Ⅱ 有机化合物质谱中一些常见碎片离子＊（正电荷未标出） 259

附录Ⅲ 部分Beynon表 261

参考文献 278