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高等学校化工类研究生教学用书——现代有机波谱分析 - 张华彭勤纪、李亚明、张蓉

上一篇 / 下一篇 2008-04-30 13:03:28

出版日期:2005年8月
现代有机波谱分析是现代分析化学的重要组成部分。学科之间的相互渗透（包括分析方法中不同技术的联用）是分析化学发展的基本规律。现代分析化学已远远超出化学学科领域，它正把化学与数学、物理学、计算机科学、生物学等结合起来，已经发展成一门多学科为基础的综合性科学。有机波谱分析已成为化学化工领域乃至生命科学和环境科学等领域的重要分析手段。掌握有机波谱分析的基本原理、光波谱解析的方法已成为化学工作者和相关科学工作者的必需，也是相关学科研究生和高年级本科生的重要课程。
通过几年来研究生和本科生现代有机波谱分析的教学，编者深深感到虽然有机波谱分析的相关参考书比较多，但适合作为研究生和高年级本科生教学的教材很少。编著《现代有机波谱分析》研究生教学用书的思路就是要把这几年的教学经验融入本书，同时要反映有机波谱分析领域的最新科学研究成果。本书详细阐述了现代有机波谱分析的基本原理，同时对有机波谱在有机结构分析中的应用，包括谱图解析方法，特别是多种谱图的综合解析进行了重点阐述。本书的完成参考了一些专著和文献，同时引入了我校分析中心孙琢琏、董振温和王璧人等教授先进的学术思想和教学经验，并溶入了编者几年来教学实践的心得。由于本书不仅谱图解析实例和习题较多，还详细提供了典型的波谱数据及经验公式；因此不仅可作为研究生和高年级本科生现代分析化学、有机波谱分析和相关课程的教学用书，同时也可作为化学工作者和相关科学工作者的重要参考书。
全书分12章主要介绍了有机质谱、1H核磁共振波谱、13C核磁共振波谱、核磁共振波谱新技术和二维谱、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱、联用技术和综合结构解析等内容，同时也扼要介绍了激光拉曼光谱、电子自旋共振波谱和分子发光光谱等有机波谱方法。本书的编写目的既要有利于学生掌握普及型仪器的分析方法，又要让学生了解波谱分析领域的研究现状和发展方向。例如，在核磁共振波谱以及联用技术等章节，不仅介绍1H NMR和13C NMR，还加入了2DNMR和LCNMR内容。在第8章和第12章均介绍了红外光谱新技术和联机技术。在紫外光谱等章节，介绍了光电二极管阵列（PDA）和电荷耦合器件（CCD）等检测技术。在有机质谱和联用技术等章节，充分考虑质谱法的发展和应用情况，主要介绍了质谱法在有机化学和生物化学等方面的应用，四极、离子阱和飞行时间质谱，FTMS技术和各种联用技术，对有机化学、生物化学中应用的多种离子化方式特别是电喷雾电离(ESI)和基质辅助激光解吸电离(MALDI)技术和相应的应用则进行详细的介绍，并给出了在蛋白质和多肽质谱分析中的典型应用，更加充分地反映了质谱研究的前沿。书中收录了各类有机化合物的有机波谱图和参考数据表，而且每章均附有很多谱图解析实例和习题。为了培养学生运用有机波谱综合分析解决实际问题的能力，书中通过一系列实际分析的陈述和提示，以此作为解析示范，并在解题过程中对特别实用的方面作出注释。通过各种波谱分析方法组合应用，说明和探讨处理问题的不同方法。由于各种信息相互补充，使每种方法得到最有效应用，使其充分体现《现代有机波谱分析》作为研究生教学用书的特色。编者计划随后出版与本书配套的学习指导，包括重点、难点，大量例题和习题等内容以满足教学的需要。
本书第1章、第6章、第7章、第8章、第9章和第11章由张华编写；第3章、第4章、第5章和第10章由彭勤纪编写；第2章由李亚明编写；第12章由张蓉编写。全书由张华统编和校订。感谢在本书编写过程中给予帮助的各位老师和同志。
本书编写过程中，参考了国内外出版的一些优秀教材、专著和文献，在此向有关作者表示衷心感谢。
由于作者水平有限，书中难免有错误和不当之处，敬请读者和同仁批评指正并提出宝贵意见。

编者
2005年4月于大连理工大学高等学校化工类研究生教学用书——现代有机波谱分析目录
目录
第1章绪论
11现代分析化学
111现代分析化学的发展阶段
112现代分析化学的发展趋势
113现代分析化学的内容
12电磁辐射与物质相互作用
121电磁辐射的性质
122电磁辐射与物质的作用方式
123光吸收定律
13吸收光谱和发射光谱
131吸收光谱
132发射光谱
14原子光谱和分子光谱
141原子光谱
142分子光谱
15现代有机光波谱
151有机光波谱分析方法
152有机光波谱的产生
153有机光波谱谱图的构成要素
154有机光波谱的新进展
155各种光波谱分析方法应用性能的比较
第2章有机质谱
21质谱基本原理
211质谱仪结构
212进样系统
213离子的产生方法
214离子的分离方法
215检测器
216真空系统
217质谱仪性能指标
218质谱术语及质谱中的离子
22其他离子化法
221化学电离源
222快原子轰击源
223电喷雾电离源
224大气压化学电离源
225大气压光致电离源
226激光解吸源
23分子离子
231分子离子的产生
232分子离子的判定
24质谱中的碎片离子
241质谱单裂反应
242重排离子和邻位效应
243影响断裂反应的因素
25同位素离子
26常见有机化合物的EI谱特征
261烷烃类
262烯烃
263芳烃
264醇和酚类
265醚
266胺类
267卤代烷
268醛和酮
269羧酸及酯
2610芳香硝基化合物
2611其他芳香族化合物
27EI质谱解析
271谱图解析的一般方法
272谱图解析实例
28软电离质谱解析的一般方法
281化学电离质谱
282快原子轰击质谱
283大气压化学电离质谱
284电喷雾电离质谱
285基质辅助激光解吸电离质谱
29质谱技术的应用
习题
第3章氢核磁共振波谱
31核磁共振波谱基本原理
311原子核的自旋和磁性质
312原子核的进动和在磁场中的取向
313核磁共振和宏观磁化强度矢量
32饱和和弛豫
321饱和
322弛豫
33磁矢量的经典力学描述
331实验室坐标系中的布洛赫(Bloch)方程
332旋转坐标系中的布洛赫(Bloch)方程
34核磁共振波谱仪和实验技术
341连续波核磁共振波谱仪
342傅里叶变换核磁共振波谱仪
343样品准备和测定
344氘代试剂的性质及在NMR谱中的残余峰
35化学位移及其表示方法
36自旋自旋耦合和耦合裂分
361自旋自旋耦合和耦合裂分概述
362n+1规律
37影响质子化学位移的因素
371取代基的诱导效应
372共轭效应
373芳环、双键和羰基屏蔽的各向异性效应
374叁键和单键屏蔽的各向异性效应
375氢键效应
38化学位移与分子结构的关系
381不同类型化合物的一般化学位移范围
382饱和烃和取代烷烃
383烯烃的化学位移
384芳烃质子化学位移
39自旋耦合体系及谱图分类
391化学位移等价和磁等价
392一级谱分析
393二级谱分类及解析
394自旋自旋耦合与分子结构的关系
310氢核磁共振波谱的应用
3101核磁共振波谱谱图解析的辅助方法
3102氢核磁共振波谱谱图解析步骤
3103核磁共振波谱谱图解析实例
3104核磁共振波谱在定量分析中的应用
3105核磁共振波谱在反应动力学方面的应用
习题
第4章碳核磁共振波谱
41碳核磁共振波谱的特点
42碳核磁共振波谱的谱标识技术
421宽带去耦（质子噪声去耦）
422偏共振去耦
423选择质子去耦
424门控去耦
425碳原子级数的测定方法
4313C　NMR化学位移与分子结构的关系
431各类化合物的化学位移范围
432饱和碳氢化合物
433取代烷烃
434烯烃及取代烯烃
435炔烃
436芳烃
437羰基化合物
44自旋耦合
44113C—1H耦合
44213C—X耦合
45固体高分辨核磁共振波谱
451固体高分辨核磁共振波谱的基本原理
452固体高分辨NMR技术（CP/MAS）
453固体NMR谱实例
4613C NMR的解析
习题
第5章核磁共振波谱新技术和二维谱
51二维核磁共振波谱的原理和分类
52在二维核磁共振波谱中涉及的基本概念
521一维谱中量子跃迁的选律——单量子跃迁
522多量子跃迁
523反转检测和BIRD脉冲序列
524脉冲梯度场及应用
53二维J分解谱
531二维同核J分解谱
532二维异核J分解谱
54同核二维相关谱
541COSY和gCOSY同核二维化学位移相关谱
542Relay同核化学位移二维相关谱
55质子全相关谱（TOCSY）
56NOE相关谱
561NOESY
562双脉冲场梯度自旋回波NOE（DPFGSENOE）
5713C—1H异核化学位移相关谱
57113C—1H异核化学位移相关谱（HETCOR）
5721H检测的13C—1H异核相关谱（gHSQC）
581H检测的13C—1H异核远程相关谱（gHMBC）
59二维谱综合解析实例
第6章紫外可见吸收光谱
61紫外可见吸收光谱基本知识
611紫外可见光的波段
612电子能级跃迁产生紫外可见吸收光谱
613紫外可见吸收光谱图
62分子轨道和电子跃迁
621分子轨道和能级
622电子跃迁和吸收带类型
63紫外可见吸收光谱常用术语
631基团类型
632常用术语
64溶剂对紫外可见吸收光谱的影响
641紫外可见吸收光谱常用的溶剂
642溶剂的影响
65常见有机化合物的紫外可见吸收光谱
651饱和烃
652饱和烃衍生物
653不饱和脂肪烃
654羰基化合物
655苯及其衍生物
656多环和稠环芳烃化合物
657杂环化合物
66影响紫外可见吸收光谱的一些因素
661隔离效应与加和规律
662立体效应
663互变异构的影响
664共振结构的影响
665溶剂的影响
666pH值的影响
667跨环效应
668乙酰化位移的应用
67紫外可见分光光度计
671紫外可见分光光度计的类型
672紫外可见分光光度计的组成部件
68紫外可见吸收光谱的应用
681紫外可见吸收光谱提供的结构信息
682紫外可见吸收光谱在结构分析中的应用
683紫外可见吸收光谱的定量分析
684紫外可见吸收光谱的进展
习题
第7章分子发光光谱
71分子荧光与磷光的产生
711电子激发态的多重性与电子跃迁
712激发态→基态的能量传递途径
72激发光谱和荧光（或磷光）发射光谱
721激发光谱
722荧光（或磷光）发射光谱
723同步荧光光谱
724三维荧光光谱
73荧光光谱的基本特征
731Stokes位移
732发射光谱的形状
733镜像规则
74荧光的产率与分子结构的关系
741产生荧光的分子应具备的条件
742化合物的结构与荧光
75影响荧光强度的环境因素
751溶剂的影响
752温度的影响
753溶液pH的影响
754氢键的影响
755内滤光作用和自吸现象
756溶液荧光的猝灭
76分子荧光和磷光光谱仪
77分子发光光谱的应用
771荧光光谱的应用
772磷光分析法的应用
773化学发光简介
习题
第8章红外吸收光谱
81红外光谱基本知识
811红外光区的划分
812红外光谱的产生
813红外光谱图的特征
82分子振动和特征振动频率
821分子振动模型
822分子的振动类型
823红外光谱吸收带
824红外光谱吸收带的强度
825分子振动与偶极矩和极化率的变化
826振动的耦合作用
827基团特征频率和特征吸收峰
83频率位移的影响因素
831外部因素
832内部因素
84常见有机化合物的红外光谱
841饱和烃及其衍生物
842烯烃和炔烃
843芳烃
844稠环芳烃和杂环化合物
845羰基化合物
846氰基（CN）和累积双键（XYZ）化合物
847氮氧化合物
848硫氧化合物
849无机化合物
85红外光谱仪及实验技术
851色散型红外分光光度计
852傅里叶变换红外分光光度计
853红外光谱附件和联机技术
854样品的处理和制样方法
86红外吸收光谱的应用
861红外光谱图解析步骤
862红外光谱的定性分析
863红外光谱的定量分析
习题
第9章激光拉曼光谱
91拉曼光谱基本原理
911瑞利（Rayleigh）散射与拉曼（Raman）散射
912拉曼光谱图
913拉曼光谱选律
914拉曼光谱参数
92红外光谱与拉曼光谱的比较
93拉曼光谱的特征
94激光拉曼光谱仪
941色散型激光拉曼光谱仪
942傅里叶变换拉曼光谱仪
95共振拉曼效应
96表面增强拉曼
97拉曼光谱的应用
971拉曼光谱的应用领域
972激光拉曼光谱的谱图解析实例
习题
第10章电子自旋共振波谱
101电子自旋共振波谱基本原理
102仪器
103电子自旋共振波谱测定中的标准物质
104电子自旋共振波谱和超精细结构的测定
105g因子测定
106自旋浓度的测定
第11章谱图综合解析
111综合解析的方法
112谱图综合解析的步骤
113谱图综合解析实例
习题
第12章联用技术
121气相色谱联用技术
1211气相色谱质谱联用(GCＭＳ)
1212气相色谱傅里叶变换红外光谱联用（ＧＣＦＴＩＲ）
1213气相色谱原子发射光谱联用（ＧＣＡＥＤ）
122液相色谱联用技术
1221液相色谱质谱联用（ＬＣＭＳ）
1222液相色谱质谱/质谱联用（ＬＣＭＳ/ＭＳ）
1223液相色谱傅里叶变换红外光谱联用（ＬＣＦＴＩＲ）
1224液相色谱核磁共振波谱联用（ＬＣＮＭＲ）
123其他联用技术
1231液相色谱核磁共振波谱质谱联用（ＬＣＮＭＲＭＳ）
1232毛细管电泳质谱联用（ＣＥＭＳ）
参考文献可作为化学化工以及相关学科研究生和高年级本科生教学用书，也可供高等院校师生和相关研究工作者参考。高等学校化工类研究生教学用书——现代有机波谱分析内容介绍:
本书重点阐述了有机质谱、氢核磁共振波谱、碳核磁共振波谱、二维核磁共振波谱、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱等有机波谱方法的基本原理、应用以及最新进展。同时也扼要介绍了分子发光光谱、激光拉曼光谱和电子自旋共振波谱等有机波谱方法。为充分体现研究生教学用书的特色，本书着重讨论波谱图与分子结构的关系以及有机波谱在分子结构鉴定中的应用，谱图综合解析一章结合实例介绍综合运用多种波谱方法解析有机化合物结构的方法，强调培养学生运用有机波谱综合分析解决实际问题的能力。书中收录了较多的谱图、较全面的波谱数据和经验公式，各章不仅列举了较多的谱图解析实例，还配有大量习题。
本书内容新，论述面广，具有相当的理论深度和难度，因此可作为化学化工以及相关学科研究生和高年级本科生教学用书，也可供高等院校师生和相关研究工作者参考。
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