有機波譜學(xué)譜圖解析

前言

　　本書是《有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機波譜學(xué)（第二版）》（寧永成，科學(xué)出版社，2000）的姊妹篇。　　《有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機波譜學(xué)》出版以來，在國內(nèi)有關(guān)研究所的研究人員和高校的有關(guān)專業(yè)的教師、研究生和本科生中得到廣泛的應(yīng)用。作為大陸此領(lǐng)域的第一部著作，1991年在臺灣出版繁體字版，同年秋季獲得國家教委優(yōu)秀教材二等獎。該書第二版在2003年被教育部研究生工作辦公室選為首批79部研究生教學(xué)用書之一（全國化學(xué)類著作僅兩部人選，清華大學(xué)僅此一部入選），以后更進一步得到推廣。目前除在臺灣出版的繁體字版的印數(shù)未知以外，《有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機波譜學(xué)》在內(nèi)地的累計印數(shù)已經(jīng)超過25000冊（第二版每年都重?。?。2005年春，該書的英譯加增補版Structural Identification of Organic Compounds with Spectroscopic Techniques由國際知名出版公司W(wǎng)iley-VCH出版。英文版被很多國外的高校和研究所收藏，的確是走向了世界?！　〉菑牧硪环矫婵紤]，該書所闡述的理論較深，自學(xué)比較困難。由于講述理論所占據(jù)的篇幅較大，對于譜圖解析的闡述就不夠詳盡，而很多讀者恰恰對于譜圖解析更為關(guān)注。正是基于這個考慮，本書的出版勢在必行。　　應(yīng)用有機波譜學(xué)來鑒定有機化合物結(jié)構(gòu)的方法已廣為人知。國內(nèi)已經(jīng)出版大量的著作。但是關(guān)于核磁共振的部分，一些重要的內(nèi)容（如對稱面原則）沒有討論、二維譜的內(nèi)容不夠；質(zhì)譜部分，沒有介紹軟電離質(zhì)譜、串聯(lián)質(zhì)譜的解析；更沒有專門推導(dǎo)結(jié)構(gòu)的著作?！　膰獾某霭嫖飦砜?，不乏推導(dǎo)未知物結(jié)構(gòu)的著作，可以分為三類：　　1.以核磁共振為手段推導(dǎo)未知物結(jié)構(gòu)　　這類著作很多，涉及的未知物結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜。然而它們的主要不足之處在于僅用核磁共振譜圖，不用質(zhì)譜和紅外數(shù)據(jù)。這樣顯然是不全面的。　　2.以核磁共振、質(zhì)譜和紅外光譜的綜合解析來推導(dǎo)未知物結(jié)構(gòu)　　雖然它們?nèi)匀惶岢珟追N譜圖的綜合解析，但是涉及的未知物結(jié)構(gòu)太簡單。　　3.單獨的質(zhì)譜和紅外光譜的著作　　由于它們不采用核磁共振譜圖，解決的未知物結(jié)構(gòu)特別簡單，沒有很高的參考價值?！　¤b于上述情況，這三類著作都不理想?？傮w來講，不能滿足有關(guān)讀者的需求，更何況解析譜圖需要掌握不少的技巧和具體的方法，需要深人討論。　　作者開始寫作時的想法是以綜合解析各種譜圖來推導(dǎo)未知物結(jié)構(gòu)或者確認化合物結(jié)構(gòu)為主；把本書和《有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機波譜學(xué)》（第二版）（寧永成，科學(xué)出版社，2000）配合使用。后來作者考慮還是把目前這本書寫成一本獨立的書比較好?！　”緯?章。第1～5章分別討論核磁共振氫譜、核磁共振碳譜、核磁共振二維譜、質(zhì)譜和紅外光譜的解析，介紹每種譜圖解析的技巧和方法。第6章為各種譜圖的綜合解析，占本書23的篇幅，從簡到繁地討論了20個例題。

內(nèi)容概要

本書是《有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機波譜學(xué)(第二版)》(寧永成，科學(xué)出版社，2000)的姊妹篇。全書共6章，第1～5章分別介紹核磁共振氫譜、核磁共振碳譜、核磁共振二維譜、質(zhì)譜、紅外光譜解析的基礎(chǔ)知識和解析方法，第6章列舉了大量有機化合物結(jié)構(gòu)解析的實例，通過實例可了解各種譜圖的功能。本書介紹了譜圖綜合解析的方法，突出了各類譜圖解析的規(guī)律、方法和技巧，讀者通過對本書的學(xué)習(xí)，可加強譜圖解析能力?！　”緯挠⑽陌嬗赏?Wiley)出版公司同步出版?！　”緯晒└叩仍盒８吣昙壉究粕?、研究生使用，也可供涉及有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定工作的科研人員參考。

作者簡介

寧永成，1962年畢業(yè)予清華大學(xué)，留校任教。1971年因兩地分居調(diào)到沈陽化工研究院，開始從事有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定。1978年調(diào)回清華大學(xué)。1981年12月～1984年1月在法國天然物質(zhì)化學(xué)研究所進修。
　　1989年，獨自編著的《有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定與有機波譜學(xué)》在清華大學(xué)出版社出版。

書籍目錄

前言第1章　核磁共振氫譜的解析　1.1　化學(xué)位移　　1.1.1　化學(xué)位移的概念　　1.1.2　影響化學(xué)位移的因素　1.2　耦合常數(shù)J　　1.2.1　耦合作用和耦合常數(shù)　　1.2.2　分類討論耦合常數(shù)　1.3　化學(xué)等價和磁等價　　1.3.1　化學(xué)等價　　1.3.2　磁等價　　1.3.3　核磁共振氫譜的分類　1.4　一些常見官能團的核磁共振氫譜特征　　1.4.1　取代苯環(huán)　　1.4.2　取代的雜芳環(huán)　　1.4.3　正構(gòu)烷基一　　1.4.4　羰基化合物　　1.4.5　活潑氫　　1.4.6　含有氟或者磷的化合物　1.5　核磁共振氫譜的解析方法　　1.5.1　區(qū)分雜質(zhì)峰，注意所使用的溶劑　　1.5.2　計算未知物的不飽和度　　1.5.3　確定每個峰組所對應(yīng)的氫原子的數(shù)目　　1.5.4　確定未知物所含的官能團　　1.5.5　分析峰組的耦合裂分　　1.5.6　組合可能的結(jié)構(gòu)式　　1.5.7　對推導(dǎo)出的結(jié)構(gòu)進行指認　　1.5.8　對推導(dǎo)出的結(jié)構(gòu)進行核驗　1.6　核磁共振氫譜解析的例子第2章　核磁共振碳譜的解析　2.1　核磁共振碳譜的特點和優(yōu)點　2.2　核磁共振碳譜的主要參數(shù)——化學(xué)位移　2.3　常見官能團核磁共振碳譜的化學(xué)位移及其主要影響因素　　2.3.1　鏈狀烷烴及其衍生物　　2.3.2　環(huán)烷烴和取代環(huán)烷基　　2.3.3　取代的烯基　　2.3.4　取代苯環(huán)　　2.3.5　羰基　2.4　碳原子級數(shù)的確定　2.5　核磁共振碳譜的解析方法　　2.5.1　區(qū)分雜質(zhì)峰，鑒別溶劑峰　　2.5.2　計算未知物的不飽和度　　2.5.3　碳譜譜峰化學(xué)位移數(shù)值的考慮　　2.5.4　確定碳原子的級數(shù)　　2.5.5　推測未知物的組成基團第3章　核磁共振二維譜的解析　3.1　核磁共振二維譜的一般知識　3.2　同核位移相關(guān)譜　3.3　異核位移相關(guān)譜　3.4　長程異核位移相關(guān)譜　3.5　NOESY譜和ROESY譜　3.6　同核總相關(guān)譜第4章　質(zhì)譜的解析　4.1　有機質(zhì)譜的基本知識　　4.1.1　質(zhì)譜譜圖　　4.1.2　有機質(zhì)譜中的電離方法　　4.1.3　有機質(zhì)譜中的各種離子　4.2　質(zhì)譜中的同位素離子峰簇　4.3　電子(轟擊)電離質(zhì)譜(E1—MS)的解析　　4.3.1　分子離子峰的確定　　4.3.2　碎片離子峰的解析　　4.3.3　重排離子峰的解析　　4.3.4　脂環(huán)化合物的復(fù)雜斷裂　　4.3.5　常見官能團的質(zhì)譜裂解模式　　4.3.6　E1質(zhì)譜解析的方法和例題　4.4　軟電離質(zhì)譜的解析　　4.4.1　由電噴霧電離產(chǎn)生的質(zhì)譜　　4.4.2　由化學(xué)電離產(chǎn)生的質(zhì)譜　　4.4.3　由FAB產(chǎn)生的質(zhì)譜　　4.4.4　由MALDl產(chǎn)生的質(zhì)譜第5章　紅外光譜的解的解析第6章　譜圖的綜合解析附錄　常見官能團紅外吸收特征頻率表

章節(jié)摘錄

　　第6章 譜圖的綜合解析　　前面5章分別闡述了各種譜圖的解析，本章討論幾種譜圖的綜合解析?！　∈紫?，需要說明：本書把譜圖綜合解析的方法集中于最常見的方法，即利用核磁共振氫譜、碳譜、DEPT譜、COSY譜、HMQC、譜（或HSQC譜）和HMBC譜，以及必要的其他數(shù)據(jù)（如從質(zhì)譜得到的相對分子質(zhì)量，串聯(lián)質(zhì)譜的數(shù)據(jù)）推導(dǎo)未知物的結(jié)構(gòu)，或確認化合物結(jié)構(gòu)。這是因為上述方法是目前最常用，也是很可靠的方法。由于作圖的條件苛刻（如2D-INADEQUATE譜）或其他原因，其他方法比前述方法的應(yīng)用少得多，因此沒有在此介紹?！　∑浯?，在本章的實例中，以指認為主而確認化合物結(jié)構(gòu)的例題占了比較大的比例。這是因為如果真正要推導(dǎo)結(jié)構(gòu)完全未知而又很復(fù)雜的化合物結(jié)構(gòu)時，上述方法的確還存在困難。此時往往需要應(yīng)用X射線單晶衍射來確定復(fù)雜化合物的結(jié)構(gòu)。如果有X射線單晶衍射的基礎(chǔ)，上述方法可以完成其衍生物的結(jié)構(gòu)推導(dǎo)。也經(jīng)?？吹?，在報道化合物結(jié)構(gòu)的文獻中往往通過對比以前文獻的相關(guān)數(shù)據(jù)而確定結(jié)構(gòu)。另外，有時遇見的未知物結(jié)構(gòu)并不是很復(fù)雜，但是在未知物結(jié)構(gòu)中季碳原子及雜原子比較多，這使COSY譜、HSQC譜和HMBC譜的功效大受影響，也使上述常用方法遇到困難?！　〔还茉鯓?，通過本章的討論，讀者可以掌握這套方法，并學(xué)會怎樣從譜圖得到盡可能多的結(jié)構(gòu)信息?！　?.1 常用的方法和步驟　　為推導(dǎo)一個未知物的結(jié)構(gòu)，一般情況下需要質(zhì)譜的相對分子質(zhì)量數(shù)據(jù)或者元素組成式。雖然核磁共振氫譜和碳譜給出了碳原子和氫原子詳盡的信息，但是它們僅對于某些雜原子給出直接的信息（如碳譜中的羰基）和間接的信息（如氫譜中的NH、OH，氟原子產(chǎn)生的氫譜和碳譜譜線的裂分），對若干雜原子不能給出信息（如硫醚），此時如果沒有質(zhì)譜的數(shù)據(jù)是不可能完成推導(dǎo)未知物結(jié)構(gòu)的任務(wù)的?！　∫话闱闆r下，采取逐次分析各種譜圖，得到有關(guān)的信息，最后進行未知物結(jié)構(gòu)的組裝或者結(jié)構(gòu)的確認?！　〗馕鲎V圖的順序及應(yīng)該得到的信息如下：　　1.核磁共振氫譜　　一般情況下首先分析核磁共振氫譜?！　『舜殴舱駳渥V能夠給出化合物結(jié)構(gòu)的豐富信息：　　（1）從核磁共振氫譜可以得到未知物結(jié)構(gòu)的一個總體認識：是脂肪族化合物還是芳香族化合物？如果是脂肪族化合物，其碳鏈是正構(gòu)還是分枝？分枝是多還是少？　　……

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