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第一章 质谱(Mass Spectrometry，MS) 1

1.1 概述 1

1.2 基本原理及仪器简介 2

1.2.1 样品的电离 2

1.2.2 离子的分离 4

1.2.3 仪器简介 5

1.3 离子的主要类型 10

1.3.1 分子离子 10

1.3.2 碎片离子 10

1.3.3 同位素离子 11

1.3.4 多电荷离子 11

1.3.5 负离子 11

1.3.6 离子-分子反应生成的离子 12

1.3.7 亚稳离子 12

1.4 分子离子峰的判别和分子量测定 12

1.4.1 分子离子峰的判别 12

1.4.2 测定分子量的特殊实验技术 15

1.5 分子式的确定 16

1.5.1 利用同位素离子丰度推导分子式 16

1.5.2 高分辨质谱测定离子精密质量 20

1.6 离子碎裂机理 20

1.6.1 基本概念和术语 20

1.6.2 质谱碎裂的一般规律和影响因素 22

1.6.3 正离子碎裂类型 26

1.6.4 亚稳离子在碎裂机理研究中的作用 29

1.7 常见有机化合物的质谱 30

1.7.1 碳氢化合物 30

1.7.2 醇、酚、醚 32

1.7.3 羰基化合物 34

1.7.4 含氮化合物 37

1.7.5 含卤素的化合物 38

1.7.6 含硫化合物 39

1.8 质谱图解析和分子结构推测 40

1.8.1 质谱图解析的一般步骤 40

1.8.2 质谱图解析实例 46

1.9 质谱特殊实验技术及应用 49

1.9.1 质谱软电离技术及应用 49

1.9.2 色谱—质谱联用技术及其在混合物分析中的应用 53

1.9.3 质谱—质谱联用技术 54

思考题与习题 56

第二章 紫外吸收光谱(Ultraviolet Absorption Spectroscopy，UV) 61

2.1 波(光)谱分析的一般原理 61

2.1.1 电磁波的基本性质和分类 61

2.1.2 分子吸收光谱的产生 62

2.1.3 分子吸收光谱的获得和表示方法 63

2.2 紫外吸收光谱的基本原理 65

2.2.1 紫外吸收光谱与电子跃迁 65

2.2.2 紫外吸收光谱的特点和表示方法 66

2.3 有机化合物的紫外吸收光谱 67

2.3.1 饱和化合物 67

2.3.2 非共轭的不饱和化合物 68

2.3.3 含共轭体系的脂肪族化合物 68

2.3.4 芳香族化合物 71

2.4 紫外光谱的应用 73

2.4.1 紫外光谱在定性分析中的应用 73

2.4.2 紫外光谱在定量分析中的应用 75

思考题与习题 78

第三章 红外吸收光谱(Infrared Absorption Spectroscopy，IR) 80

3.1 概述 80

3.2 红外吸收光谱的基本原理 80

3.2.1 红外光谱产生的基本条件 80

3.2.2 分子的振动光谱及方程式 82

3.2.3 分子的转动光谱及方程式 85

3.2.4 分子的振动与转动光谱及方程式 87

3.3 红外光谱与分子结构的关系 88

3.3.1 分子的振动形式 88

3.3.2 红外光谱的分区 90

3.3.3 影响基团频率位移的因素 92

3.3.4 影响谱带强度的因素 94

3.4 各类化合物的红外光谱特征 94

3.4.1 烃类化合物 94

3.4.2 醇、酚及醚 98

3.4.3 胺和铵盐 99

3.4.4 羰基化合物 101

3.4.5 有机卤化物 106

3.4.6 叁键和累积双键基团 107

3.4.7 其他化合物 108

3.5 红外光谱图的解析 112

3.5.1 谱图解析的一般步骤 112

3.5.2 红外光谱解析要点及注意事项 112

3.5.3 谱图解析的示例 113

3.6 红外光谱仪器及测定技术 116

3.6.1 红外光谱仪 116

3.6.2 红外光谱的测定技术 121

3.7 红外光谱的应用 123

3.7.1 定性分析 123

3.7.2 定量分析 125

3.7.3 萨特勒(Sadtler)谱图及其人工查阅法 127

思考题与习题 132

第四章 核磁共振波谱(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy，NMR) 135

4.1 核磁共振波谱的基本原理 135

4.1.1 核磁共振现象的产生 135

4.1.2 化学位移 141

4.1.3 自旋—自旋耦合 144

4.2 核磁共振谱仪简介 146

4.2.1 连续波核磁共振谱仪 147

4.2.2 脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪 148

4.3 核磁共振氢谱 149

4.3.1 1H 的化学位移 150

4.3.2 耦合作用的一般规则和一级谱图 158

4.3.3 一级谱图的解析 162

4.3.4 高级谱图简介 168

4.3.5 核磁共振的特殊实验技术 172

4.4 核磁共振碳谱 174

4.4.1 概述 174

4.4.2 13C 的化学位移 175

4.4.3 耦合常数 189

4.4.4 碳谱中几种常见的谱图 197

4.4.5 核磁共振碳谱的解析 198

4.5 二维核磁共振波谱 201

4.5.1 概述 201

4.5.2 常用的二维核磁共振谱 203

4.6 核磁共振谱图综合解析 213

思考题与习题 228

第五章 四谱综合解析 236

5.1 波谱综合解析的一般步骤 236

5.2 综合解析例题 238

习题 254

部分习题参考答案 265

主要参考资料 267