现代光谱分析PDF电子书下载

第一章　紫外吸收光谱 1

第一节　光的某些性质 1

一、电磁波的基本性质与分类 1

二、吸收光谱与能级跃迁 1

三、原子或分子的能量组成与分子轨道 2

第二节　紫外吸收光谱的基本概念 4

一、紫外吸收光谱的特征 4

二、紫外吸收光谱与电子跃迁 6

三、影响紫外吸收光谱的因素 9

第三节　有机化合物的紫外吸收光谱 11

一、饱和有机化合物 11

二、不饱和烃中的共轭烯烃 11

三、含有杂原子的不饱和化合物 12

四、共轭二烯化合物吸收波长的计算法 12

五、含羰基的共轭系统化合物的吸收波长计算 14

六、长共轭系统 16

七、芳香族化合物 16

第四节　紫外光谱在有机化合物结构研究中的应用 19

一、确定检品是否为某已知化合物 19

二、确定未知不饱和化合物的结构骨架 19

三、确定构型 22

四、测定互变异构现象 23

第五节　几种常见天然产物的紫外光谱 23

本章要求与思考题 27

第二章　红外吸收光谱 28

第一节　红外吸收光谱的基本概念 28

一、红外吸收光谱的产生 28

二、简正振动、振动类型和振动自由度 31

三、选律、基频、倍频及组频 33

第二节　红外光谱实验仪器及样品处理技术 34

一、仪器设备 34

二、仪器性能 36

三、样品处理技术 37

第三节　化学基团频率 39

一、内部因素 39

二、外部因素 43

第四节　有机化合物的红外吸收光谱分析 44

一、特征频率区、指纹区及相关峰的概念 44

二、典型光谱 44

第五节　图谱解析方法 54

一、鉴定是否为已知成分 54

二、鉴定未知结构的官能团 54

三、几种天然产物的IR图谱实例 55

本章要求与思考题 63

第三章　核磁共振氢谱 64

第一节　概述 64

第二节　核磁共振基本原理 65

一、原子核的自旋与磁矩（nuclear spin and magnetic moment） 65

二、外加磁场中核的自旋取向数（number of orientation） 66

三、核的回旋（nuclear precession） 67

四、核的共振（nuclear resonance） 68

五、弛豫过程（relaxation processes） 68

六、化学位移（chemical shift） 70

第三节　核磁共振谱 71

一、三种主要参数 71

二、常用几个术语 73

三、化学位移与分子结构的关系 73

第四节 自旋偶合及其裂分 79

一、偶合裂分的基本原理（principle of spin coupling and splitting） 80

二、偶合常数（coupling constants） 81

三、偶合常数与分子结构的关系 81

四、核的等价性质 85

第五节　图谱解析 88

一、一级类型光谱 88

二、高级类型光谱（higher-order splitting） 90

三、AB型光谱 92

四、A2X型和A2B型图谱 96

第六节　波谱简化的方法 104

一、提高磁场强度 104

二、复杂谱线的简化 104

三、位移试剂（shift reagent） 106

四、溶剂效应 108

五、去偶法（自旋去偶spin decoupling） 108

第七节　NOE和NOE差谱（NOEDS） 112

一、NOE(nuclear overhauser enhancement) 112

二、NOE差谱 113

三、几种不同类型天然产物的1HNMR谱图 116

本章要求与思考题 122

第四章 核磁共振碳谱 123

第一节 概述 123

一、13CNMR技术的发展 123

二、13C核与1H核的性质比较 123

三、弛豫和核的奥氏效应（relaxation and nuclear Overhauser effect） 124

第二节　13CNMR的测绘技术 126

一、提高灵敏度的方法 126

二、脉冲NMR光谱（pulsed NMR spectroscopy） 127

三、双共振技术（double resonance techniquer） 130

四、极化转移技术 133

五、其他技术 144

第三节　化学位移（chemical shift） 149

一、13C与1H化学位移的比较 149

二、影响化学位移的因素 149

三、化学位移等价（chemical shift equivalence） 157

第四节　各类有机化合物中13C的化学位移 157

一、直链烷烃和支链烷烃 159

二、取代烷烃（Ry） 160

三、环烷和饱和杂环 162

四、烯烃类 163

五、炔烃类 164

六、芳香族化合物 165

七、芳香杂环化合物 168

八、羰基化合物羰基碳的化学位移 170

第五节　偶合常数 172

一、碳与杂原子偶合 173

二、碳-碳偶合 173

三、偶合常数与化学位移的鉴别 173

第六节　图谱分析的辅助手段 174

一、同位素取代效应 174

二、位移试剂 175

三、与模型化合物比较 176

第七节　碳谱在天然有机化合物中的应用 176

一、生物碱类 177

二、甾体类 181

三、萜类 184

四、香豆素类化合物 187

五、黄酮类 192

六、单糖类 196

第八节　碳谱的解析与常见几种天然产物的碳谱图 206

一、碳谱解析的一般步骤 206

二、几种常见天然产物的13C-NMR和DEPT谱图 208

本章要求与思考题 213

第五章　二维核磁共振谱 215

第一节　概述 215

第二节　二维谱的实验过程 218

一、实验方法 218

二、二维谱的记录 218

三、线型和相位 220

四、二维谱共振峰的命名 220

第三节　二维J分解谱 222

一、同核二维J分解谱 222

二、异核二维J分解谱 225

三、门控去偶二维J分解谱 225

第四节　同核化学位移相关谱 228

一、同核化学位移相关谱 228

二、相敏COSY谱 233

三、与COSY谱有关的实验 235

第五节　异核化学位移相关谱 240

一、13C-1H COSY谱 241

二、与13C-1H COSY谱有关的实验 243

三、异核接力相干转移谱（heteronuclear relayed coherelleo transfer spectroseopy,RELAY） 248

四、1H检测的异核位移相关谱 251

第六节　二维NOE谱 254

一、NOESY谱（nuclear overhauser effect spectroscopy） 255

二、谱图归属 256

三、确定化合物结构 256

四、构象研究 260

五、HOESY谱（two-dimensional heteronuclear NOE spectroscopy） 261

第七节　旋转坐标系2D NMR 263

一、HOHAHA（TOCSY）技术 264

二、同核2D TOCSY（HOHAHA）谱 264

三、ROESY谱 270

第八节　质子检测异核相关谱 272

一、1H检测的异多量子相干相关谱（HMQC） 273

二、1H检测的异核多键相关（HMBC）谱 275

本章要求与思考题 279

第六章　质谱法及其应用 280

第一节　概述 280

一、质谱及质谱仪 280

二、离子源及离子化技术 281

第二节　质量分析器及质量分离原理 288

一、扇形磁场质谱仪（magnetic sector mass spectrometer） 288

二、四极质谱仪（quadrupole mass spectrometer） 290

三、飞行时间质谱仪（time-of-flight mass spectrometer,TOFMS） 291

四、傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer,FT-ICRMS） 291

五、进样系统 292

六、离子检测器 293

七、质谱仪的主要技术指标 294

第三节 质谱信息与分子结构 295

一、质谱中的离子 295

二、质谱裂解规律的基本概念 302

第四节 一般有机化合物的质谱 310

一、烷烃 310

二、芳烃类 312

三、醇和醚类 312

四、醛和酮类 315

五、有机酸及其酯类 315

第五节 常见天然产物的质谱 317

一、黄酮类 317

二、香豆素类 323

三、醌类 325

四、强心苷元类 326

五、甾体皂苷元类 328

六、三萜类 330

七、生物碱类 331

八、木脂素类 334

九、糖苷类 335

第六节　质谱解析 336

本章要求与思考题 342

第七章　液相色谱-质谱联用 344

第一节　LC-MS硬件及接口装置 345

一、LC/MS仪器的硬件组成 345

二、质谱仪的硬件组成 346

第二节　ESI和APCI的离子化机制 354

一、电喷雾（ESI）的离子化机制 354

二、大气压化学电离（APCI）的电离机制 356

三、电喷雾（ESI）与大气压化学电离（APCI）的比较 357

第三节　LC-MS分析条件的选择和优化 357

一、接口的选择 357

二、正、负离子模式的选择 358

三、流动相的选择 358

四、流量和色谱柱的选择 358

五、辅助气体流量和温度的选择 359

六、样品的预处理 359

七、串联质谱工作模式的选择 359

第四节　LC-MS的应用及研究实例 363

一、药物代谢研究 364

二、天然产物、天然药物的研究 364

三、临床诊断和疾病生物标志物的分析 364

四、残留、法医学和环境样品测定 364

第八章　光谱分析在有机化合物结构测定中的应用 373

第一节　有机化合物结构鉴定的一般程序 373

一、样品的纯度检查 373

二、测定化合物的分子量 373

三、确定化合物的分子式 373

四、化合物的结构确定 373

第二节　天然有机化合物的光谱分析实例 373

参考文献 461