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绪论1

第1章 有机质谱基本原理6

1.1 质谱概述6

1.1.1 质谱发展简史6

1.1.2 质谱的表示法、术语及质谱中的离子7

1.2 质谱仪简介9

1.2.1 传统磁偏转质谱仪10

1.2.2 四极杆质谱仪1

1.2.3 离子阱质谱仪12

1.2.4 飞行时间质谱仪12

1.2.5 付立叶变换质谱仪13

1.3 质谱仪的性能指标14

1.3.1 分辨率14

1.3.2 灵敏度15

1.3.3 质量范围15

1.4 离子源和电离技术15

1.4.1 电子轰击电离16

1.4.2 化学电离16

1.4.3 快原子轰击16

1.4.4 基质辅助激光解吸电离17

1.4.5 大气压电离17

1.5 联用技术18

1.5.1 气相色谱—质谱联用（GC/MS）18

1.5.2 液相色谱—质谱联用（LC/MS）18

1.5.3 串联质谱（MS/MS）18

1.6 质谱中的反应19

1.6.1 概述19

1.6.2 简单断裂和复杂断裂20

1.6.3 重排反应22

1.6.4 影响离子强度的因素25

第2章 质谱在结构解析中的应用27

2.1 相对分子质量的确定27

2.1.1 分子离子峰的判别27

2.1.2 氮规律27

2.1.3 其他判别方法29

2.2 化学式的确定30

2.2.1 高分辨质谱法30

2.2.2 低分辨质谱法31

2.3 各类有机化合物的质谱及举例33

2.3.1 烃类的质谱33

2.3.2 醇类和酚类的质谱36

2.3.3 醚类的质谱37

2.3.4 醛类和酮类的质谱39

2.3.5 羧酸类及其酯类的质谱41

2.3.6 胺类的质谱45

2.3.7 酰胺类的质谱46

2.3.8 其他含杂原子化合物的质谱47

2.4 质谱的应用51

2.4.1 药物及其代谢物的分析51

2.4.2 添加剂的分析52

2.4.3 兴奋剂、毒品的检测52

2.4.4 农药、兽药残留量的分析52

2.4.5 其他复杂成分的定性分析52

2.5 质谱解析举例53

2.5.1 质谱解析有机化合物分子结构的步骤53

2.5.2 质谱解析举例56

习题62

第3章 紫外光谱68

3.1 紫外光谱的基础知识68

3.1.1 电磁波的基本性质与分类68

3.1.2 分子的能级图68

3.1.3 能级跃迁和吸收光谱69

3.1.4 Lambert-Beer定律69

3.2 紫外光谱的基本原理70

3.2.1 分子轨道70

3.2.2 电子跃迁70

3.2.3 紫外吸收光谱表示法及常用术语71

3.2.4 吸收带72

3.2.5 影响λmax的主要因素73

3.2.6 影响εmax的主要因素77

3.2.7 测定紫外光谱溶剂的选择77

3.3 紫外吸收光谱与分子结构间的关系78

3.3.1 非共轭有机化合物的紫外光谱78

3.3.2 共轭有机化合物的紫外光谱79

3.3.3 芳香族化合物的紫外光谱84

3.4 紫外光谱的应用89

3.4.1 紫外光谱的几个经验规律89

3.4.2 紫外光谱在有机化合物和药物结构测定中的应用90

3.4.3 测定互变异构现象95

3.4.4 药物中杂质的检查95

3.4.5 吸光系数的应用96

习题97

第4章 红外光谱100

4.1 红外光谱概述100

4.1.1 红外光谱的特点100

4.1.2 红外光谱的不同区段100

4.1.3 红外光谱图101

4.2 红外光谱的基本原理102

4.2.1 红外吸收光谱产生的必要条件102

4.2.2 双原子分子振动模型102

4.2.3 多原子分子的振动形式104

4.3 影响峰位和峰强的主要因素105

4.3.1 影响峰位的主要因素105

4.3.2 影响峰强的主要因素108

4.4 现代红外光谱仪简介109

4.4.1 光栅式红外光谱仪109

4.4.2 傅立叶变换红外（FT-IR）分光光度计110

4.4.3 GC-FT-IR联用技术111

4.5 基团特征频率的分区和分组112

4.5.1 基频区（4000cm-1～1300cm-1）112

4.5.2 指纹区（1300cm-1～400cm-1）112

4.5.3 相关峰113

4.6 各类基团的特征频率113

4.6.1 基频区第1组（单键伸缩振动区，4000cm-1～2500cm-1）113

4.6.2 基频区第2组（叁键伸缩振动区，2500cm1～1900cm-1）120

4.6.3 基频区第3组（双键伸缩振动区，1900cm-1～1300cm-1）120

4.6.4 指纹区（1300cm-1～400cm-1）125

4.7 有机化合物和药物红外光谱的解析127

4.7.1 有机化合物和药物红外光谱解析的一般程序127

4.7.2 红外光谱解析举例128

4.8 红外光谱的应用132

4.8.1 红外光谱在表面化学方面的应用132

4.8.2 红外定量分析133

4.8.3 红外光谱在聚合物中的应用133

4.8.4 药物晶型的鉴别134

4.8.5 近红外光谱分析技术简介134

习题135

第5章 核磁共振氢谱139

5.1 核磁共振基本原理139

5.1.1 核磁共振概述139

5.1.2 原子核的磁性140

5.1.3 核自旋能级—在磁场中的取向141

5.1.4 核磁共振142

5.1.5 核自旋弛豫143

5.2 核磁共振谱仪146

5.2.1 核磁共振谱仪的分类146

5.2.2 脉冲傅立叶变换核磁共振谱仪147

5.3 化学位移148

5.3.1 屏蔽常数σ和化学位移δ149

5.3.2 影响化学位移的因素152

5.3.3 各类质子的化学位移156

5.4 自旋偶合161

5.4.1 自旋—自旋偶合和自旋—自旋裂分161

5.4.2 偶合分类163

5.5 自旋系统167

5.5.1 核的等价性167

5.5.2 几种常见的自旋系统170

5.6 核磁共振氢谱的解析175

5.6.1 几种谱图现象175

5.6.2 解析氢谱时常用的辅助实验方法177

5.6.3 核磁共振氢谱解析179

习题186

第6章 核磁共振碳-13谱和二维谱190

6.1 核磁共振碳-13谱190

6.1.1 碳-13谱概述190

6.1.2 碳-13核磁共振的实验方法192

6.1.3 碳-13的化学位移194

6.1.4 碳-13的偶合常数204

6.2 核磁共振二维谱205

6.2.1 核磁共振二维谱的基本原理205

6.2.2 同核化学位移相关谱207

6.2.3 异核化学位移相关谱208

6.2.4 NOE二维谱的基本原理211

6.3 核磁共振新技术及其应用212

6.3.1 多维谱简介212

6.3.2 LC-NMR联用技术213

6.3.3 核磁共振定量分析及应用213

6.3.4 脉冲梯度场技术215

6.3.5 核磁共振成像技术216

6.3.6 模拟计算谱216

习题216

第7章 多谱综合解析220

7.1 多谱综合解析概述220

7.1.1 样品的准备和前期工作220

7.1.2 各种波谱的优势221

7.2 综合解析的一般步骤222

7.2.1 初步观察222

7.2.2 分子式的确定222

7.2.3 计算不饱和度223

7.2.4 结构单元的确定223

7.2.5 结构式的确定227

7.2.6 结构式的验证227

7.3 应用NMR二维谱解析结构227

7.3.1 1H—1HCOSY和TOCSY228

7.3.2 HMQC和HMBC228

7.3.3 NOESY228

7.4 多谱综合解析举例228

习题255

习题参考答案265

参考书目270