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绪论 1

第1章 紫外光谱 5

1.1 紫外光谱的基础知识 5

1.1.1 电磁波的基本性质与分类 5

1.1.2 分子的能级图 5

1.1.3 能级跃迁和吸收光谱 5

1.1.4 Lambert-Beer定律 6

1.2 紫外光谱的基本原理 6

1.2.1 分子轨道 6

1.2.2 电子跃迁 7

1.2.3 紫外吸收光谱表示法及常用术语 7

1.2.4 吸收带 8

1.2.5 影响λmax的主要因素 9

1.2.6 影响εmax的主要因素 12

1.2.7 测定紫外光谱溶剂的选择 13

1.3 紫外吸收光谱与分子结构间的关系 13

1.3.1 非共轭有机化合物的紫外光谱 13

1.3.2 共轭有机化合物的紫外光谱 14

1.3.3 芳香族化合物的紫外光谱 18

1.4 紫外光谱的应用 23

1.4.1 紫外光谱的几个经验规律 23

1.4.2 紫外光谱在有机化合物和药物结构测定中的应用 24

1.4.3 测定互变异构现象 28

1.4.4 药物中杂质的检查 29

1.4.5 吸光系数的应用 29

习题 30

第2章 红外光谱 33

2.1 红外光谱概述 33

2.1.1 红外光谱的特点 33

2.1.2 红外光谱的不同区段 33

2.1.3 红外光谱图 33

2.2 红外光谱的基本原理 35

2.2.1 红外吸收光谱产生的必要条件 35

2.2.2 双原子分子振动模型 35

2.2.3 多原子分子的振动形式 37

2.3 影响峰位和峰强的主要因素 37

2.3.1 影响峰位的主要因素 37

2.3.2 影响峰强的主要因素 40

2.4 现代红外光谱仪简介 41

2.4.1 光栅式红外光谱仪 41

2.4.2 傅立叶变换红外（FT-IR）分光光度计 41

2.4.3 GC-FT-IR联用技术 42

2.5 基团特征频率的分区和分组 43

2.5.1 基频区（4000cm-1～1300cm-1） 43

2.5.2 指纹区（1300cm-1～400cm-1） 43

2.5.3 相关峰 43

2.6 各类基团的特征频率 44

2.6.1 基频区第1组（单键伸缩振动区，4000cm-1～2500cm-1） 44

2.6.2 基频区第2组（叁键伸缩振动区，2500cm-1～1900cm-1） 49

2.6.3 基频区第3组（双键伸缩振动区，1900cm-1～1300cm-1） 50

2.6.4 指纹区（1300cm-1～400cm-1） 54

2.7 有机化合物和药物红外光谱的解析 55

2.7.1 有机化合物和药物红外光谱解析的一般程序 56

2.7.2 红外光谱解析举例 56

2.8 红外光谱的应用 60

2.8.1 红外光谱在表面化学方面的应用 60

2.8.2 红外定量分析 60

2.8.3 红外光谱在聚合物中的应用 61

2.8.4 药物晶型的鉴别 61

2.8.5 近红外光谱分析技术简介 62

习题 62

第3章 核磁共振氢谱 66

3.1 核磁共振基本原理 66

3.1.1 核磁共振概述 66

3.1.2 原子核的磁性 67

3.1.3 核自旋能级——在磁场中的取向 68

3.1.4 核磁共振 69

3.1.5 核自旋弛豫 69

3.2 核磁共振谱仪 72

3.2.1 核磁共振谱仪的分类 72

3.2.2 脉冲傅立叶变换核磁共振谱仪 72

3.3 化学位移 74

3.3.1 屏蔽常数σ和化学位移δ 74

3.3.2 影响化学位移的因素 76

3.3.3 各类质子的化学位移 80

3.4 自旋偶合 84

3.4.1 自旋—自旋偶合和自旋—自旋裂分 84

3.4.2 偶合分类 86

3.5 自旋系统 89

3.5.1 核的等价性 89

3.5.2 几种常见的自旋系统 92

3.6 核磁共振氢谱的解析 96

3.6.1 几种谱图现象 96

3.6.2 解析氢谱时常用的辅助实验方法 98

3.6.3 核磁共振氢谱解析 99

习题 105

第4章 核磁共振碳-13谱和二维谱 111

4.1 核磁共振碳-13谱 111

4.1.1 碳-13谱概述 111

4.1.2 碳-13核磁共振的实验方法 112

4.1.3 碳-13的化学位移 114

4.1.4 碳-13的偶合常数 123

4.2 核磁共振二维谱 123

4.2.1 核磁共振二维谱的基本原理 123

4.2.2 同核化学位移相关谱 125

4.2.3 异核化学位移相关谱 125

4.2.4 NOE二维谱（NOESY）的基本原理 128

4.3 核磁共振新技术及其应用 129

4.3.1 多维谱简介 129

4.3.2 LC-NMR联用技术 130

4.3.3 核磁共振定量分析及应用 130

4.3.4 脉冲梯度场技术 132

4.3.5 核磁共振成像技术 132

4.3.6 模拟计算谱 132

习题 133

第5章 有机质谱基本原理 139

5.1 质谱概述 139

5.1.1 质谱发展简史 139

5.1.2 质谱的表示法、术语及质谱中的离子 140

5.2 质谱仪简介 142

5.2.1 传统磁偏转质谱仪 142

5.2.2 四极杆质谱仪 143

5.2.3 离子阱质谱仪 144

5.2.4 飞行时间质谱仪 144

5.2.5 傅立叶变换质谱仪 145

5.3 质谱仪的性能指标 145

5.3.1 分辨率 145

5.3.2 灵敏度 146

5.3.3 质量范围 146

5.4 离子源和电离技术 147

5.4.1 电子轰击电离 147

5.4.2 化学电离 147

5.4.3 快原子轰击 147

5.4.4 基质辅助激光解吸电离 148

5.4.5 大气压电离 148

5.5 联用技术 149

5.5.1 气相色谱—质谱联用（GC/MS） 149

5.5.2 液相色谱—质谱联用（LC/MS） 149

5.5.3 串联质谱（MS/MS） 149

5.6 质谱中的反应 149

5.6.1 概述 149

5.6.2 简单断裂和复杂断裂 151

5.6.3 重排反应 152

5.6.4 影响离子强度的因素 155

第6章 质谱在结构解析中的应用 157

6.1 相对分子质量的确定 157

6.1.1 分子离子峰的判别 157

6.1.2 氮规律 157

6.1.3 其他判别方法 159

6.2 化学式的确定 159

6.2.1 高分辨质谱法 159

6.2.2 低分辨质谱法 160

6.3 各类有机化合物的质谱及举例 162

6.3.1 烃类的质谱 162

6.3.2 醇类和酚类的质谱 164

6.3.3 醚类的质谱 166

6.3.4 醛类和酮类的质谱 167

6.3.5 羧酸类及其酯类的质谱 169

6.3.6 胺类的质谱 173

6.3.7 酰胺类的质谱 174

6.3.8 其他含杂原子化合物的质谱 174

6.4 质谱的应用 178

6.4.1 药物及其代谢物的分析 178

6.4.2 添加剂的分析 178

6.4.3 兴奋剂、毒品的检测 178

6.4.4 农药、兽药残留量的分析 179

6.4.5 其他复杂成分的定性分析 179

6.5 质谱解析举例 179

6.5.1 质谱解析有机化合物分子结构的步骤 179

6.5.2 质谱解析举例 182

习题 187

第7章 多谱综合解析 195

7.1 多谱综合解析概述 195

7.1.1 样品的准备和前期工作 195

7.1.2 各种波谱的优势 195

7.2 综合解析的一般步骤 196

7.2.1 初步观察 196

7.2.2 分子式的确定 197

7.2.3 计算不饱和度 197

7.2.4 结构单元的确定 197

7.2.5 结构式的确定 200

7.2.6 结构式的验证 201

7.3 应用NMR二维谱解析结构 201

7.3.1 1H—1H COSY和TOCSY（HOHAHA） 201

7.3.2 HMQC和HMBC 201

7.3.3 NOESY 201

7.4 多谱综合解析举例 202

习题 224

习题参考答案 237

参考书目及有关专业网站 246