波谱解析（周向葛）（第二版）

波谱解析法是化合物结构鉴定的重要手段。《波谱解析》(第二版)共分六章：绪论、紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱、谱图综合解析。书中论述了上述“四大谱”的基本原理、仪器结构、实验方法及其应用范围，详细阐述了各类波谱特征信息和分子结构的关系，波谱分析方法在化合物结构鉴定中的应用。本书以具代表性的谱图、典型的实例来阐释图谱解析过程，重视培养综合运用谱学技术解决实际问题的能力。通俗易懂和具有较强的实用性是本书的主要特色。本书主要用作高等学校化学类以及与化学类相关专业的本科高年级学生和研究生波谱分析课程教材，也可作为高等学校相关专业教师和相关领域科技工作者的参考用书。

周向葛：四川大学化学学院教授。自1991年来主要从事金属有机化学及络合催化方面的研究。总计在Chem. Commun., Chem. Eur. J., Org. Lett等 SCI 刊物上发表文章90余 篇。2002 年获德国洪堡基金，2006年获第七批四川省学术和技术带头人后备人选，2007年获得成都市“一专多能”优秀青年教师，2008年获四川省杰出青年基金，2010年获新世纪优秀人才支持计划，2015年获得四川大学唐立新教学名师奖。徐开来：四川大学化学学院教授。作为负责人主持国家自然科学基金面上项目3项，作为主研先后参加了国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、博士学科点专项基金、科技部项目等科研项目10项，发表了50余篇SCI收录论文，获中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）二等奖两项，全国发明展览会金奖一项。

第1章　绪论1

1.1 波谱解析法简介 1

1.2 紫外-可见吸收光谱 2

1.3 红外吸收光谱 2

1.4 核磁共振波谱 3

1.5 质谱 3

1.6 四大谱的比较 3

习题 4

第2章　紫外-可见吸收光谱5

2.1 紫外-可见吸收光谱的基本原理 5

2.1.1 紫外-可见吸收光谱的波长范围 5

2.1.2 常用术语 5

2.1.3 紫外-可见吸收光谱的基础知识 6

2.2 紫外-可见分光光度计 10

2.2.1 单波长分光光度计 10

2.2.2 双波长分光光度计 11

2.2.3 多通道分光光度计 11

2.3 化合物的紫外光谱 12

2.3.1 有机化合物的紫外光谱 12

2.3.2 无机化合物的紫外光谱 25

2.3.3 紫外-可见吸收光谱的影响因素 26

2.4 紫外-可见吸收光谱的解析及分析应用 33

2.4.1 已知化合物的鉴定 33

2.4.2 有机化合物结构解析 34

2.4.3 配合物结构分析 39

2.4.4 分子间相互作用的判断 41

2.4.5 分子/离子的识别分析 43

2.4.6 用于物质鉴别分析 46

2.4.7 三维谱图的应用 48

2.4.8 在定量分析中的应用 51

习题 51

第3章　红外吸收光谱53

3.1 概述 53

3.1.1 红外光区的划分 53

3.1.2 红外吸收光谱图 54

3.1.3 红外吸收光谱法的特点 54

3.2 红外吸收光谱的基本原理 54

3.2.1 分子的振动 54

3.2.2 红外吸收的产生 58

3.2.3 吸收峰的强度 58

3.2.4 影响红外吸收谱带位移的因素 58

3.3 基团频率和特征吸收峰 63

3.3.1 官能团区和指纹区 63

3.3.2 常见基团频率 64

3.4 典型有机化合物红外吸收光谱的主要特征 69

3.4.1 烷烃 69

3.4.2 烯烃和炔烃 69

3.4.3 芳烃 71

3.4.4 醇和酚 71

3.4.5 醚 71

3.4.6 酮和醛 71

3.4.7 酸和酯 74

3.4.8 含氮化合物 74

3.4.9 有机卤化物 76

3.4.10 有机硫、磷化合物 76

3.4.11 杂环化合物 78

3.4.12 高分子化合物 79

3.5 红外光谱仪 80

3.5.1 红外光谱仪的类型 80

3.5.2 红外光源 81

3.5.3 检测器 82

3.5.4 红外吸收光谱分析的制样技术 82

3.6 红外光谱解析 83

3.7 红外在无机中的应用 89

习题 92

第4章　核磁共振波谱95

4.1 核磁共振基本原理 96

4.1.1 原子核的磁矩 96

4.1.2 核磁共振的产生条件 96

4.2 核磁共振主要参数 97

4.2.1 化学位移 97

4.2.2 耦合常数 98

4.2.3 弛豫过程 98

4.2.4 核磁共振谱线宽度 99

4.3 核磁共振波谱仪 99

4.3.1 连续波核磁共振波谱仪 99

4.3.2 脉冲-傅里叶变换核磁共振波谱仪 99

4.3.3 核磁共振技术的新进展 100

4.4 核磁共振氢谱 101

4.4.1 氢谱的化学位移 102

4.4.2 氢谱的耦合常数 105

4.4.3 化学等价与磁等价 106

4.4.4 自旋体系 108

4.4.5 氢谱分析 109

4.4.6 其他氢谱辅助分析手段 114

4.4.7 核磁共振在反应动力学中的应用 116

4.5 核磁共振碳谱 118

4.5.1 常见官能团的化学位移及其影响因素 118

4.5.2 去耦碳谱 121

4.5.3 碳原子级数的确定 123

4.5.4 碳谱解析 124

4.6 核磁共振二维谱简介 125

4.6.1 1H-1H COSY 126

4.6.2 1H-1H TOCSY 128

4.6.3 1H-1H NOESY 129

4.6.4 HMQC与HSQC 130

4.6.5 HMBC 134

4.7 有机化合物核磁图谱解析示例 136

4.8 核磁共振在无机物检测中的应用实例 152

4.8.1 牙膏中含氟化合物的检测 152

4.8.2 水中氘含量的检测 154

习题 155

第5章　质谱159

5.1 有机质谱仪 160

5.1.1 进样系统 160

5.1.2 离子源 161

5.1.3 质量分析器 166

5.1.4 检测器 169

5.1.5 电学系统和真空系统 169

5.1.6 质谱仪主要性能指标 170

5.2 质谱图和质谱表 171

5.2.1 质谱表示方法 171

5.2.2 质谱中主要离子类型 172

5.3 有机质谱裂解方式及机理 176

5.3.1 简单开裂 177

5.3.2 重排开裂 179

5.3.3 环裂解——多中心断裂 186

5.4 影响裂解反应的主要因素 187

5.5 常见各类有机化合物的质谱 188

5.5.1 烷烃 188

5.5.2 烯烃 189

5.5.3 芳烃 190

5.5.4 醇 190

5.5.5 酚和芳香醇 192

5.5.6 卤化物 192

5.5.7 醚 193

5.5.8 醛、酮 194

5.5.9 羧酸 195

5.5.10 羧酸酯 195

5.5.11 胺 196

5.5.12 酰胺 197

5.5.13 腈 197

5.5.14 硝基化合物 198

5.6 有机质谱解析 198

5.6.1 质谱图解析步骤 198

5.6.2 质谱图谱解析示例 199

附表A 常见的碎片离子 201

附表B 常见丢失的碎片 205

习题 207

第6章　谱图综合解析209

6.1 综合解析程序 209

6.1.1 分子式的确定 210

6.1.2 分子不饱和度的计算 211

6.1.3 分子结构式的确定 211

6.2 谱图综合解析实例 212

习题 219

参考文献222