本書全面而深入地闡述了核磁共振、質譜、紅外光譜和拉曼光譜的理論，并從方法學的角度全面討論了幾門譜學在確定有機化合物構型、構象上的應用；還反映了學科的**進展，如阿達瑪變換核磁共振、擴散排序譜、軌道阱、直線離子阱、串聯質譜、質譜的分子式和結構式檢索等，并增加了**的固體核磁共振的內容。《BR》 本書也融入了作者的《有機波譜學譜圖解析》（科學出版社，2010）的核心思想，有利于讀者提高解析譜圖的能力。
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目錄
第一版序
臺灣版序
繁體字版前言
Foreword to the Second Edition of“Structural Identification of Organic Compounds and OrganicSpectroscopy”
第四版前言
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章 核磁共振概論 1
1.1 核磁共振基本原理 1
1.1.1 原子核的磁矩 1
1.1.2 核動量矩及磁矩的空間量子化 2
1.1.3 核磁共振的產生 3
1.1.4 連續(xù)波核磁共振譜儀 9
1.2 化學位移 9
1.2.1 屏蔽常數σ 9
1.2.2 化學位移δ 10
1.3 自旋-自旋耦合 11
1.3.1 自旋-自旋耦合引起峰的分裂（裂分） 11
1.3.2 能級圖 12
1.3.3 耦合常數J 14
1.4 宏觀磁化強度矢量 15
1.4.1 宏觀磁化強度矢量的概念 15
1.4.2 旋轉坐標系 16
1.5 弛豫過程 17
1.5.1 什么是弛豫過程 17
1.5.2 縱向弛豫和橫向弛豫 17
1.5.3 核磁共振譜線寬度 19
1.6 脈沖-傅里葉變換核磁共振波譜儀 19
1.6.1 連續(xù)波譜儀的缺點 19
1.6.2 強而短的射頻脈沖的采用 20
1.6.3 時疇信號和頻疇譜，二者之間的傅里葉變換 21
1.6.4 從傅里葉分解討論脈沖-傅里葉變換核磁共振 23
1.6.5 傅里葉變換核磁共振波譜儀的優(yōu)點 26
參考文獻 26
第2章 核磁共振氫譜 27
2.1 化學位移 28
2.1.1 化學位移的基準 28
2.1.2 氫譜中影響化學位移的因素 28
2.1.3 常見官能團化學位移數值 32
2.2 耦合常數J 34
2.2.1 耦合的矢量模型 34
2.2.2 1J與2J 35
2.2.3 3J 36
2.2.4 長程耦合的J 38
2.2.5 芳環(huán)與雜芳環(huán) 39
2.3 自旋耦合體系及核磁共振譜圖的分類 41
2.3.1 化學等價 41
2.3.2 磁等價 44
2.3.3 自旋體系 45
2.3.4 核磁共振譜圖的分類 46
2.4 幾種常見的二級譜體系 46
2.4.1 AB體系 47
2.4.2 AB2 體系 47
2.4.3 AMX體系 48
2.4.4 AA’BB’體系 49
2.5 常見官能團的氫譜特征 49
2.5.1 取代苯環(huán) 50
2.5.2 取代的雜芳環(huán) 52
2.5.3 單取代乙烯 52
2.5.4 正構長鏈烷基 52
2.5.5 活潑氫 52
2.6 簡化譜圖分析的一些方法 53
2.6.1 使用高頻儀器 53
2.6.2 重氫交換 53
2.6.3 介質效應 53
2.7 雙共振 53
2.7.1 自旋去耦 54
2.7.2 核Overhauser效應 55
2.8 核磁共振中的動力學現象 58
2.8.1 動態(tài)核磁共振實驗 58
2.8.2 活潑氫（OH、NH、SH）的譜圖 60
2.9 核磁共振氫譜的解析 61
2.9.1 樣品的配制及作圖 62
2.9.2 解析步驟 62
2.9.3 譜圖解析舉例 67
參考文獻 75
第3章 核磁共振碳譜 77
3.1 概述 77
3.1.1 核磁共振碳譜的優(yōu)點 77
3.1.2 測定碳譜的困難 77
3.1.3 碳譜譜圖 77
3.2 化學位移 79
3.2.1 13C譜化學位移的決定因素是順磁屏蔽 79
3.2.2 鏈狀烷烴及其衍生物 82
3.2.3 環(huán)烷烴和取代環(huán)烷烴 83
3.2.4 烯烴和取代烯烴 83
3.2.5 苯環(huán)及取代苯環(huán) 83
3.2.6 羰基化合物 84
3.3 碳譜中的耦合現象和去耦 87
3.3.1 碳譜中的耦合現象 87
3.3.2 寬帶去耦 87
3.3.3 門控去耦（定量碳譜） 89
3.4 弛豫 89
3.4.1 有關縱向弛豫的理論 89
3.4.2 弛豫時間的測定 92
3.4.3 T1 的應用 94
3.5 核磁共振碳譜的解析 94
3.5.1 樣品的制備及作圖 95
3.5.2 碳譜解析的步驟 95
3.5.3 譜圖解析舉例 96
參考文獻 104
第4章 脈沖序列的應用和二維核磁共振譜 105
4.1 基本知識 105
4.1.1 橫向磁化矢量 105
4.1.2 自旋回波 107
4.1.3 核磁信號的相位被化學位移所調制 113
4.1.4 BIRD脈沖序列 114
4.1.5 自旋鎖定 116
4.1.6 等頻混合 117
4.1.7 選擇性布居數翻轉 119
4.1.8 脈沖場梯度 122
4.1.9 整形脈沖 125
4.2 碳原子級數的確定 126
4.2.1 J調制法或APT法 127
4.2.2 INEPT法 129
4.2.3 DEPT法 132
4.3 二維核磁共振譜概述 134
4.3.1 二維核磁共振譜的概念 134
4.3.2 二維核磁共振時間軸方框圖 135
4.3.3 二維核磁共振譜的分類 135
4.3.4 二維核磁共振譜的表現形式 135
4.4 J 分辨譜 136
4.4.1 同核J譜 136
4.4.2 異核J譜 138
4.5 異核位移相關譜 140
4.5.1 H，CGCOSY 140
4.5.2 H，XGCOSY 142
4.6 同核位移相關譜 145
4.6.1 COSY 145
4.6.2 相敏同核位移相關譜 148
4.6.3 COSYLR 151
4.6.4 DQFGCOSY 152
4.7 NOE類二維核磁共振譜 153
4.7.1 NOESY 154
4.7.2 COCONOSY 155
4.7.3 ROESY 155
4.7.4 HOESY 157
4.8 接力類位移相關譜和總相關譜 157
4.8.1 RCOSY 158
4.8.2 異核接力相關譜 159
4.8.3 總相關譜 160
4.9 多量子二維核磁共振譜 163
4.9.1 2DINADEQUATE 163
4.9.2 1H的二維雙量子核磁共振譜 165
4.10 檢出1H的異核位移相關譜 166
4.10.1 HMQC和HSQC 166
4.10.2 HMBC 169
4.11 核磁共振的近期發(fā)展 171
4.11.1 LC-NMR 171
4.11.2 DOSY 173
4.11.3 阿達瑪變換NMR 174
參考文獻 178
第5章 有機質譜法 179
5.1 有機質譜基本知識 179
5.1.1 質譜儀器概述 179
5.1.2 質譜儀器的主要指標 180
5.1.3 質譜（圖） 181
5.1.4 有機質譜中的各種離子 181
5.2 質量分析器 182
5.2.1 單聚焦和雙聚焦質量分析器 182
5.2.2 四極質量分析器 184
5.2.3 離子阱 186
5.2.4 傅里葉變換質譜計 190
5.2.5 飛行時間質譜計 195
5.2.6 直線離子阱 196
5.2.7 軌道阱 197
5.3 電離過程 200
5.3.1 電子轟擊電離 201
5.3.2 化學電離 201
5.3.3 場電離和場解吸 202
5.3.4 快原子轟擊和液體二次離子質譜 202
5.3.5 基質輔助激光解吸電離 203
5.3.6 大氣壓電離 204
5.4 亞穩(wěn)離子及其檢測 204
5.4.1 在第二無場區(qū)產生的亞穩(wěn)離子 205
5.4.2 在第一無場區(qū)產生的亞穩(wěn)離子 206
5.4.3 離子動能譜 208
5.4.4 質能譜 208
5.4.5 聯動掃描 209
5.4.6 亞穩(wěn)離子提供的信息 211
5.5 串聯質譜 212
5.5.1 碰撞誘導斷裂 212
5.5.2 串聯質譜 214
5.6 色譜-質譜聯機 218
5.6.1 GC-MS 218
5.6.2 LC-MS219
參考文獻 219
第6章 質譜圖解析 221
6.1 確定相對分子質量和元素組成式 221
6.1.1 由EI譜確定相對分子質量 221
6.1.2 由高分辨質譜數據定分子式 222
6.1.3 峰匹配法 223
6.1.4 用低分辨質譜數據推測未知物元素組成 223
6.2 有機質譜中的反應及其機理 225
6.2.1 概述 225
6.2.2 簡單斷裂 226
6.2.3 重排 231
6.2.4 脂環(huán)化合物的復雜斷裂 237
6.2.5 初級碎片離子的后續(xù)分解 239
6.2.6 Stevenson-Audier規(guī)則 239
6.2.7 研究有機質譜反應機理的方法 241
6.3 常見官能團的質譜裂解模式 241
6.3.1 烷烴 241
6.3.2 不飽和脂肪烴 243
6.3.3 含飽和雜原子的脂肪族化合物 244
6.3.4 含不飽和雜原子的脂肪族化合物 249
6.3.5 烷基苯 250
6.3.6 雜原子取代的芳香族化合物 251
6.3.7 雜芳環(huán)及其衍生物 252
6.4 EI質譜圖的解析 253
6.4.1 EI質譜圖解析的方法和步驟 253
6.4.2 EI質譜圖解析舉例 254
6.5 軟電離質譜的解析 262
6.5.1 由CI產生的質譜 262
6.5.2 由FAB產生的質譜 263
6.5.3 由MALDI產生的質譜 264
6.5.4 由APCI產生的質譜 264
6.5.5 由ESI產生的質譜 265
6.6 串聯質譜的解析 266
6.7 質譜圖的計算機檢索 272
參考文獻 276
第7章 紅外光譜和拉曼光譜 277
7.1 紅外譜圖基本知識 277
7.1.1 波長和波數 277
7.1.2 電磁波波段的劃分 278
7.1.3 近紅外、中紅外和遠紅外 278
7.1.4 紅外吸收強度的表示 278
7.2 紅外光譜原理 279
7.2.1 雙原子分子的紅外吸收頻率 279
7.2.2 多原子分子的紅外吸收頻率 281
7.2.3 紅外吸收強度 282
7.3 官能團的特征頻率 283
7.3.1 官能團具有特征吸收頻率 283
7.3.2 影響官能團吸收頻率的因素 283
7.3.3 常見官能團的特征吸收頻率 286
7.4 紅外譜圖解析 286
7.4.1 紅外吸收波段 286
7.4.2 指紋區(qū)和官能團區(qū) 288
7.4.3 紅外譜圖解析要點及注意事項 289
7.4.4 紅外譜圖解析示例 291
7.5 紅外光譜學的發(fā)展 294
7.5.1 步進掃描 294
7.5.2 光聲光譜 297
7.5.3 時間分辨光譜 298
7.5.4 二維紅外光譜 301
7.5.5 紅外顯微鏡和化學成像 306
7.5.6 GC-FTIR 307
7.6 拉曼光譜的原理及應用 308
7.6.1 拉曼光譜原理 309
7.6.2 拉曼光譜的優(yōu)點及其應用 311
7.6.3 傅里葉變換拉曼光譜儀 313
參考文獻 315
第8章 譜圖綜合解析 316
8.1 綜合解析一維核磁共振譜和其他譜圖的步驟 316
8.2 確定未知物所含官能團（或結構單元） 318
8.2.1 取代苯環(huán) 319
8.2.2 正構長鏈烷基 320
8.2.3 醇和酚 320
8.2.4 羰基化合物 321
8.3 以二維核磁共振譜為主體推導有機化合物結構 321
8.3.1 最常用的以二維核磁共振譜為主體推導有機化合物結構的方法 322
8.3.2 以2D INADEQUATE為核心推導未知物結構 325
8.4 推導結構或譜圖指認舉例 326
第9章 譜學方法測定構型、構象 386
9.1 核磁共振方法 386
9.1.1 化學位移 386
9.1.2 耦合常數 392
9.1.3 NOE 396
9.2 質譜法 400
9.2.1 電子轟擊電離源 400
9.2.2 軟電離技術 403
9.2.3 反應質譜 404
9.3 紅外光譜和拉曼光譜法 405
參考文獻 409
第10章 固體核磁共振 412
10.1 固體核磁共振的特點 412
10.1.1 化學位移的各向異性 412
10.1.2 異核間的偶極耦合 413
10.1.3 同核間的偶極耦合 414
10.2 固體核磁共振實驗的理論基礎 414
10.2.1 魔角旋轉 415
10.2.2 交叉極化 415
10.3 固體二維核磁共振譜 417
10.4 固體核磁共振的實驗方法 418
10.4.1 樣品準備 418
10.4.2 樣品管 418
10.4.3 安放樣品管 418
10.5 固體核磁共振譜圖舉例 419
參考文獻 427
附錄 428
附錄1 用乘積算符分析脈沖序列的原理 428
附錄2 常見官能團紅外吸收特征頻率 435
Subject Index（spectroscopic methods and theories） 449
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