波谱原理及解析 第3版PDF电子书下载

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分子能级与波谱 3

1.3分子不饱和度的计算 5

1.4波谱实验样品的准备 5

1.4.1样品的量 6

1.4.2样品的纯度 6

1.5波谱法的应用 8

第2章 紫外-可见光谱 10

2.1紫外光谱的基本原理 10

2.1.1基本原理 11

2.1.2常见光谱术语与谱带的分类 15

2.1.3溶剂效应 18

2.2紫外光谱仪和实验方面的一些问题 20

2.2.1紫外分光光度计 20

2.2.2溶剂 21

2.2.3吸收池 22

2.2.4样品溶液的配制 23

2.3各类化合物的紫外光谱 23

2.3.1饱和烃及其含杂原子的简单化合物 24

2.3.2烯类化合物 24

2.3.3羰基化合物 27

2.3.4不饱和含氮化合物 30

2.3.5芳香族化合物 31

2.3.6电荷转移吸收光谱和金属配合物的电子吸收光谱 34

2.4计算λmax的几个经验规则 37

2.4.1共轭双烯 37

2.4.2 α,β3-不饱和醛、酮 39

2.4.3不饱和羧酸及酯类 41

2.5紫外光谱的应用 41

2.5.1共轭体系的判断 42

2.5.2骨架的推定 43

2.5.3构型与构象的测定 44

2.5.4测定相对分子质量 45

2.5.5光谱解析应注意的事项 45

2.5.6定性分析 48

2.5.7定量分析 49

习题 50

第3章 红外光谱和拉曼光谱 53

3.1引言 53

3.1.1红外光谱的发展 53

3.1.2红外光谱法的特点 54

3.1.3红外光谱谱图 54

3.2红外光谱的基本原理 55

3.2.1化学键的振动与频率 55

3.2.2分子振动与红外光谱 57

3.3红外光谱仪 59

3.3.1双光束红外光谱仪的工作原理 59

3.3.2红外光谱仪的主要部件 60

3.3.3傅里叶变换红外光谱仪 62

3.3.4气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用仪 63

3.3.5红外显微镜 63

3.4试样的调制 64

3.4.1制样时要注意的问题 64

3.4.2固体样品的制样方法 64

3.4.3液体样品的制样方法 67

3.4.4气体样品 67

3.5.有机化合物基团的特征吸收 67

3.5.1烷烃 68

3.5.2烯烃 70

3.5.3炔烃 71

3.5.4芳香烃 72

3.5.5醇和酚 73

3.5.6醚 74

3.5.7酮 75

3.5.8醛 76

3.5.9羧酸 77

3.5.10酯 78

3.5.11酸酐 80

3.5.12酰卤 81

3.5.13酰胺 81

3.5.14胺与胺盐 82

3.5.15硝基化合物 84

3.5.16含卤素化合物 84

3.6无机物及配位化合物的红外光谱 85

3.6.1无机盐中基团的红外光谱 85

3.6.2金属配合物的红外光谱 85

3.7影响基团吸收频率的因素 88

3.7.1外部条件对吸收位置的影响 88

3.7.2分子结构对基团吸收谱带位置的影响 89

3.8红外定量分析 92

3.8.1朗伯-比尔定律 92

3.8.2定量分析 93

3.9红外光谱图的解析 94

3.9.1红外光谱一般解析步骤 94

3.9.2标准红外光谱图集及网上红外光谱图的检索 97

3.10拉曼光谱法简介 99

3.10.1拉曼散射 99

3.10.2拉曼选律 100

3.10.3拉曼光谱的特征谱带及强度 101

3.10.4拉曼光谱的应用 103

习题 105

第4章1H核磁共振 112

4.1 NMR的基本原理 112

4.1.1原子核的自旋 112

4.1.2核磁共振 113

4.1.3饱和与弛豫 114

4.2核磁共振仪简介 115

4.2.1连续波核磁共振仪 115

4.2.2脉冲傅里叶变换核磁共振仪 116

4.2.3 脉冲傅里叶变换核磁共振的基本原理 117

4.3化学位移 118

4.3.1化学位移的起源 118

4.3.2内标物及溶剂 120

4.3.3影响化学位移的因素 121

4.4各类质子的化学位移 126

4.4.1各类质子的粗略化学位移 126

4.4.2甲基、亚甲基及次甲基的化学位移 126

4.4.3烯氢的化学位移 128

4.4.4苯氢的化学位移 130

4.4.5炔氢的化学位移 130

4.4.6活泼氢的化学位移 131

4.4.7脂环氢的化学位移 132

4.4.8杂芳环氢的化学位移 132

4.4.9醛基氢的化学位移 132

4.5自旋耦合 132

4.5.1自旋耦合与自旋分裂 132

4.5.2核的等价性 134

4.5.3耦合常数与分子结构的关系 139

4.5.4 F和P对质子的耦合 143

4.6核磁共振图谱的类型 143

4.6.1一级谱的条件与规律 143

4.6.2典型的一级谱系统 144

4.6.3耦合常数的计算 151

4.6.4其他核与1H的耦合 151

4.6.5高级谱 152

4.7 1 H NMR若干实验技术问题 155

4.7.1重氢交换法确认活泼氢 155

4.7.2位移试剂的应用 155

4.7.3高磁场强度仪器的应用 156

4.7.4核磁双共振 156

4.8 1H NMR图谱解析步骤 158

4.8.1 1H NMR图谱解析的一般步骤 158

4.8.2 1 H NMR解析实例 159

4.9 1 H NMR的应用 161

4.9.1配合物的研究 162

4.9.2聚合物的研究 162

4.9.3定量分析 162

4.9.4相对分子质量的测定 163

4.9.5固体核磁共振 163

4.9.6磁共振成像 163

4.9.7手性化合物对映体的测定 164

4.9.8高效液相色谱-核磁共振联用 164

4.9.9 NMR在超分子化学研究中的应用 164

习题 165

第5章 13 C核磁共振与二维核磁共振 174

5.1 13 C核磁共振原理 174

5.2 13 C NMR测定方法 175

5.2.1质子宽带去耦谱 176

5.2.2偏共振去耦谱 176

5.2.3质子选择性去耦谱 176

5.2.4门控去耦谱 178

5.2.5反转门控去耦谱 178

5.2.6极化转移技术和DEPT谱 178

5.3 13 C NMR参数 181

5.3.1化学位移δ及影响因素 181

5.3.2耦合常数 186

5.4各类碳的化学位移 188

5.4.1烷烃 189

5.4.2环烷烃 190

5.4.3烯烃 190

5.4.4炔烃 193

5.4.5芳烃及取代苯 194

5.4.6卤代烷 196

5.4.7醇 197

5.4.8胺 197

5.4.9羰基化合物 198

5.5 13 C NMR的图谱解析、计算机模拟及标准图谱的网上查对 201

5.6二维核磁共振简介 205

5.6.1二维核磁共振的基本原理 205

5.6.2二维J分解谱 207

5.6.3同核化学位移相关谱 208

5.6.4异核碳氢化学位移相关谱 211

5.6.5总相关谱 215

5.6.6 NOESY谱和ROESY谱 216

5.6.7 1H检测的异核化学位移相关谱 217

5.6.8二维核磁共振谱的对照 219

习题 219

第6章 质谱法 228

6.1仪器及原理 228

6.1.1质谱仪 229

6.1.2质谱仪性能指标 240

6.1.3质谱仪的联用技术 241

6.2质谱裂解表示法 247

6.2.1正电荷表示法 247

6.2.2电子转移表示法 248

6.3裂解方式及机理 248

6.3.1影响离子丰度的主要因素 248

6.3.2质谱裂解的方式 250

6.4质谱中离子的类型 266

6.4.1分子离子 266

6.4.2简单裂解离子 266

6.4.3重排裂解离子 267

6.4.4络合离子 267

6.4.5亚稳离子 268

6.4.6同位素离子 269

6.4.7多电荷离子 270

6.5各类化合物的质谱 270

6.5.1烃 271

6.5.2羟基化合物 274

6.5.3卤化物 277

6.5.4醚 279

6.5.5醛、酮 281

6.5.6羧酸 283

6.5.7羧酸酯 284

6.5.8胺 285

6.5.9酰胺 287

6.5.10腈 288

6.5.11硝基化合物 289

6.6质谱的解析 290

6.6.1分子离子峰和相对分子质量的测定 290

6.6.2分子式的确定 294

6.6.3质谱的解析 299

习题 311

第7章 综合解析 315

7.1各种谱图解析时的要点 315

7.2波谱解析的一般程序 316

7.2.1测试样品的纯度 316

7.2.2相对分子质量及分子式的确定 317

7.2.3计算不饱和度 318

7.2.4各部分结构的确定 319

7.2.5结构式的推定 321

7.2.6用全部数据核对推定的结构式,确定一种可能性最大的结构 322

7.3化学方法与其他经典分析方法的应用 322

7.4波谱综合解析例题 324

习题 350

第8章 旋光光谱和圆二色性谱 376

8.1基本原理 376

8.1.1旋光光谱 376

8.1.2圆二色性谱 379

8.1.3 ORD、CD、UV之间的关系 380

8.1.4康顿效应的分类 382

8.2各类化合物的ORD和CD谱 383

8.2.1羰基化合物 383

8.2.2酸和酯 388

8.2.3饱和烃 389

8.2.4 不饱和烃类 389

8.2.5芳香族化合物 390

8.3旋光光谱和圆二色性谱的应用 392

习题 395

习题参考答案 397

主要参考文献 407