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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δ74

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HMBC201

7.3.3 NOESY201

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