波谱学原理及应用

第一章 分子振动光谱 1

引言 1

第一节 分子振动光谱的发展历程 2

第二节 双原子分子的振动-转动光谱 5

一、双原子分子的转动光谱 5

二、双原子分子的振动光谱 7

第三节 多原子分子的振动光谱 11

一、振动自由度和振动形式 11

二、分子的对称性及基频振动的选律 13

第四节 红外光谱的分子结构信息 21

一、红外光谱官能团特征频率 21

二、谱带的强度和影响谱带位移的因素及谱带的形状 34

第五节 红外光谱谱图的解析 42

一、样品的原始资料 42

二、计算未知物分子式的不饱和度 43

三、谱图的解释 43

四、谱图解释范例 48

五、用标准图谱验证 50

第六节 聚合物的红外光谱 50

第七节 无机化合物和配位化合物的振动光谱 51

一、无机化合物的振动光谱 51

二、配位化合物的红外振动光谱 53

三、无机新材料的红外光谱研究 58

第八节 红外二维相关光谱分析 60

一、二维相关光谱的特点 61

二、二维相关光谱的应用实例 62

第九节 拉曼光谱 64

一、拉曼效应 64

二、退偏比（ρ） 65

三、拉曼光谱的应用 66

四、晶体的拉曼散射 68

五、拉曼光谱新技术 70

习题 70

第二章 紫外-可见吸收光谱 74

第一节 紫外吸收光谱与电子跃迁 74

一、电子从基态（成键轨道）向激发态（反键轨道）的跃迁 74

二、杂原子未成键电子被激发向反键轨道的跃迁 75

三、常用术语 76

第二节 紫外光谱与分子结构的关系 76

一、饱和有机化合物 77

二、不饱和有机化合物 77

三、共轭烯烃的λmax 78

四、α，β-不饱和醛类和酮类化合物的λmax 80

五、α，β-不饱和羧酸及其酯化合物的λmax 82

六、苯的单取代和多取代物的λmax 83

第三节 无机配合物的紫外-可见光谱 87

一、过渡金属配合物的d-d跃迁 88

二、过渡金属配合物的荷移光谱 95

习题 98

第三章 核磁共振谱 100

第一节 核磁共振基本原理 100

一、原子核的自旋和磁矩 100

二、核磁能级和核磁共振 102

三、弛豫过程 103

第二节 化学位移 104

一、化学位移与磁屏蔽 104

二、化学位移的表示方法和测量 105

三、影响化学位移的因素 106

四、化学位移的计算 110

五、由化学位移推断化合物的结构 116

第三节 自旋耦合和自旋裂分 118

一、自旋耦合机理 118

二、耦合常数 119

三、一级耦合（n+1规律） 120

四、耦合常数与分子结构的关系 124

五、核的不等价性 134

第四节 高级谱的分析 136

一、AB型NMR谱的分析 136

二、AB2型NMR谱的分析 138

三、ABX型的1H NMR谱分析 141

四、ABC系统 143

五、谱形小结和对照 144

第五节 解析复杂谱图的特殊技术 145

一、加大磁场强度 145

二、双照射去耦 145

三、Overhauser效应 146

四、化学位移试剂 147

第六节 核磁共振谱的解析和应用 148

一、核磁共振谱的解析 148

二、NMR的应用 149

第七节 13C核磁共振 149

一、13C NMR谱的特点 149

二、13C化学位移 151

三、耦合常数 154

四、13C二维核磁（2D NMR） 155

习题 157

第四章 质谱 161

第一节 质谱的基本原理 161

一、质谱的基本过程 161

二、质谱几种重要的性能指标 164

三、质谱裂解表示法 166

第二节 分子离子和分子离子簇 167

一、分子离子和分子离子峰的判断 167

二、利用质谱确定分子式 172

第三节 碎片离子及产生的规律 178

一、碎片离子及其断裂规律 178

二、亚稳离子 184

第四节 质谱的解析 186

一、质谱的检索工具与利用 186

二、利用质谱推测分子结构 186

三、推测分子结构实例 187

第五节 色谱-质谱联用 189

一、色谱-质谱联用的特点 189

二、气相色谱-质谱联用 190

三、液相色谱-质谱联用 191

习题 191

第五章 综合运用波谱法确定分子结构 194

第一节 综合运用波谱法的一般过程 194

一、充分发挥各谱的特定功能 194

二、运用波谱法确定分子结构的一般程序 194

第二节 综合运用波谱法实例 194

习题 205

附录 碳、氢、氮和氧的各种组合的质量和同位素丰度比 208

参考文献 228