Spectroscopic Methods in Organic Chemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Zeeh, Bernd

出品人:

页数:453

译者:

出版时间:

价格:$ 112.94

装帧:

isbn号码:9781588904881

丛书系列:

图书标签:

• Spectroscopy
• Organic Chemistry
• UV-Vis Spectroscopy
• IR Spectroscopy
• NMR Spectroscopy
• Mass Spectrometry
• Analytical Chemistry
• Chemical Analysis
• Molecular Structure
• Organic Compounds

有机化学光谱学方法 (Spectroscopic Methods in Organic Chemistry) 图书简介 聚焦于基础原理、实验技术与现代应用的前沿综述 本书旨在为有机化学、药物化学、材料科学以及相关领域的研究人员和高级学生提供一个全面、深入且具有实践指导意义的教材与参考手册。它不依赖于特定品牌或型号的仪器，而是将重点放在光谱学方法背后的物理化学原理、数据解释的逻辑框架以及如何设计和执行成功的实验上。 《有机化学光谱学方法》 是一部结构严谨、内容详实的专著，它系统地梳理了理解有机分子结构、官能团环境和分子间相互作用所依赖的几种核心光谱技术。本书超越了简单的谱图查阅，致力于培养读者将原始数据转化为有意义化学信息的分析能力。 --- 第一部分：光谱学的基石与理论框架 本书的开篇部分确立了光谱分析的理论基础，确保读者对信号的产生和观测机制有扎实的理解。 1. 基础物理化学与量子力学概述： 本章回顾了分子能级（电子、振动、转动）的量子化概念，以及它们如何与电磁波谱的各个区域（射频、微波、红外、可见光、紫外、X射线）相耦合。详细讨论了偶极矩、四极矩、选择定则、线宽、峰形（如高斯和洛伦兹分布）等关键概念，为后续章节的定量分析奠定基础。 2. 信号强度与灵敏度的理论探讨： 深入分析了吸收、发射、散射过程的概率——即偶极矩矩阵元。重点阐述了玻尔兹曼分布在常温下对热激发态的影响，以及如何通过仪器参数（如积分时间、扫描速度、分辨率设置）优化信噪比（SNR）。 --- 第二部分：结构解析的核心技术 本部分详细剖析了有机化学中最常用、最具决定性作用的核磁共振 (NMR) 和红外/拉曼 (IR/Raman) 光谱技术。 3. 核磁共振波谱学 (NMR Spectroscopy) NMR章节是全书的核心，内容覆盖了从基础一维谱到复杂多维实验的深度剖析。 基础理论与化学位移 ($delta$)： 详尽解释了电子屏蔽效应、环电流效应、各向异性影响（如双键、芳环、羰基）如何决定特征化学位移范围。 自旋-自旋耦合 (J-Coupling)： 深入分析了$n+1$规则、耦合常数 ($J$) 的依赖性（如距离、键角、键长），特别关注$J$-耦合在确定立体化学和键合拓扑结构中的作用。讨论了耦合的符号和耦合路径（邻位、偕位、远程耦合）。 一维谱的应用： 详细解析了 ${}^1 ext{H}$ NMR 和 ${}^{13} ext{C}$ NMR 的标准解析流程，包括峰形分析（单峰、双峰、多重峰的精确归属）。 二维NMR技术： 提供了对关键实验的原理和数据处理的详尽指南，包括： COSY (Correlation Spectroscopy)： 用于识别通过键连接的质子。 TOCSY (Total Correlation Spectroscopy)： 用于解析整个自旋系统的连接性。 HSQC/HMQC (Heteronuclear Single/Multiple Quantum Coherence)： 用于快速关联 ${}^1 ext{H}$ 与直接相连的 ${}^{13} ext{C}$ 原子。 HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation)： 用于识别远程的、跨越两到三个键的${}^1 ext{H}-{}^{13} ext{C}$ 关联，这对季碳和骨架构建至关重要。 高级NMR概念： 简要介绍固体态NMR (SSNMR) 在聚合物和非晶态材料结构表征中的应用，以及弛豫时间 ($T_1, T_2$) 与分子动力学之间的关系。 4. 红外与拉曼光谱学 (IR and Raman Spectroscopy) 本章专注于分子振动模式的分析。 振动理论与选择定则： 区分了红外吸收（偶极矩变化）和拉曼散射（极化率变化）的物理基础。 官能团分析： 提供了详尽的特征吸收频率表，重点分析了 $ ext{C}= ext{O}$（羰基）、$ ext{O}- ext{H}$（羟基）、$ ext{N}- ext{H}$（胺基）等关键官能团在不同环境（氢键、共轭）下的位移变化。 IR与Raman的互补性： 讨论了在确定分子对称性时，IR和Raman数据如何相互验证，尤其是在区分同分异构体和分析晶体结构方面。 --- 第三部分：电子跃迁与分子环境 本部分涵盖了紫外-可见 (UV-Vis) 光谱和荧光光谱，它们主要用于研究分子中的 $pi$ 电子体系和电子结构。 5. 紫外-可见光吸收光谱 (UV-Vis Absorption Spectroscopy) 电子能级与跃迁类型： 详细分类了 $sigma ightarrow sigma^$, $n ightarrow sigma^$, $n ightarrow pi^$, $pi ightarrow pi^$ 等有机分子中常见的电子跃迁。 朗贝-比尔定律的限制与应用： 讨论了该定律在溶液中的适用条件，并涉及摩尔消光系数 ($varepsilon$) 的意义，即对电子云分布和取代基效应的敏感性。 共轭体系分析： 重点分析了巴特曼（Bathochromic）和辛普森（Hypsochromic）位移，以及它们如何揭示分子内电荷转移 (ICT) 过程。 6. 荧光与磷光光谱 (Fluorescence and Phosphorescence) 斯托克斯位移与能级图： 解释了激发态与基态的能量差（斯托克斯位移），以及辐射和非辐射弛豫过程。 量子产率的测量与影响因素： 探讨了环境因素（溶剂极性、pH值、温度）对荧光量子效率的影响，这对探针分子和生物成像至关重要。 时间分辨技术简介： 简要介绍时间分辨荧光技术，用于研究超快分子过程。 --- 第四部分：质谱在结构确证中的集成作用 虽然质谱 (MS) 不属于传统意义上的“光谱学”，但其在现代有机结构解析流程中与光谱学方法是不可分割的。 7. 质谱学基础与高分辨技术 (Mass Spectrometry) 电离技术及其适用性： 对比了电子轰击 (EI) 的碎片规律和软电离技术（如ESI, MALDI）在分析高分子量和不稳定的有机物中的优势。 碎片离子的解析： 重点分析了特征性碎片（如 $alpha$-裂解、重排反应）的生成机制，以及如何利用碎片信息来推断连接方式。 高分辨质谱 (HRMS)： 解释了精确质量测定如何用于确定元素组成（分子式），这是光谱学数据无法直接提供的关键信息。 --- 第五部分：多维数据的集成与案例分析 本书最后部分强调了单一技术分析的局限性，并展示了如何通过整合不同光谱数据来构建完整的分子图像。 8. 联合解析策略： 通过大量详尽的、涵盖不同官能团复杂性的实例（天然产物分离、合成中间体鉴定），演示了如何协同利用NMR化学位移、IR特征峰、UV吸收极限和精确质荷比来唯一确定一个未知有机化合物的结构。强调了在面对复杂体系时，结构确证的迭代和验证过程。 9. 谱图软件与数据管理： 讨论了现代谱图处理软件的基本功能，包括基线校正、积分归一化、化学位移预测工具的使用规范，以及如何构建可追溯的光谱数据库。 --- 本书的特点： 实践导向： 每章末尾均包含“实验陷阱与故障排除”部分，指导读者识别和修正常见的实验偏差。 深度与广度兼顾： 覆盖了从基础理论到前沿二维技术的所有关键内容。 注重化学意义： 强调光谱数据背后的物理化学驱动力，而非仅仅是查表。 目标读者： 致力于进行有机合成、分析化学、生物有机化学及药物研发的博士、博士后研究员，以及希望系统提升结构解析能力的化学专业学生。

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