波譜學(xué)基礎(chǔ)

前言

波譜學(xué)知識的應(yīng)用在有機化合物的結(jié)構(gòu)測定中具有不可代替的作用，波譜學(xué)的應(yīng)用范圍很廣，為了讓大家更好地了解波譜學(xué)在有機化合物結(jié)構(gòu)測定中的方法，及在生物醫(yī)學(xué)中的一些應(yīng)用，我們編寫了此教材。本書在知識結(jié)構(gòu)中仍以四大譜為基礎(chǔ)，即紫外（UV）、紅外(IR)、質(zhì)譜(MS)、核磁共振(1H　NMR)，在內(nèi)容上做到簡明扼要、易懂易學(xué)，使同學(xué)們在對理論知識有初步了解的基礎(chǔ)上，加大應(yīng)用方面的知識內(nèi)容，對其應(yīng)用范圍及在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，盡量密切聯(lián)系。把這些技術(shù)的突出優(yōu)點介紹給學(xué)生，對每一種波譜方法都做了比較清楚的介紹，著重于結(jié)合實例運用光譜數(shù)據(jù)解析圖譜，幫助學(xué)生了解和熟練地掌握運用這些光譜方法。 最后一章為知識拓展，介紹了掃描隧道顯微（STM）技術(shù)在分子結(jié)構(gòu)、分子生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，以開拓視野，使學(xué)生對這一領(lǐng)域的知識有更多了解。 由于編者學(xué)識水平有限，且波譜學(xué)技術(shù)涉及學(xué)科廣泛，書中難免有不妥之處，歡迎同行批評指正。 編者 2011年11月

內(nèi)容概要

　　本書簡明闡述了紫外、紅外、質(zhì)譜、核磁共振光譜和掃描隧道顯微技術(shù)的基本原理及其在有機化合物結(jié)構(gòu)分析和一些藥物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用，并精選了一些具有代表性的譜圖和實例。這些光譜技術(shù)用于在結(jié)構(gòu)鑒定中處理各種譜圖與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，本書內(nèi)容簡明、易懂。
　　本書可作為臨床醫(yī)學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生使用的教材和參考書，也可供其他人員參考。

書籍目錄

第一章紫外光譜
　第一節(jié)基礎(chǔ)知識
　　一、紫外光譜
　　二、電子躍遷
　　三、朗伯?比爾定律及紫外光譜圖
　　四、幾種效應(yīng)
　　五、吸收帶
　第二節(jié)不飽和有機化合物的紫外吸收峰及計算方法
　　一、共軛烯烴的λｍａｘ
　　二、α，β?不飽和醛、酮、酸、酯吸收峰的計算方法
　　三、芳香族化合物的紫外光譜
　第三節(jié)紫外光譜在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用
　　一、確定未知物的結(jié)構(gòu)骨架
　　二、確定構(gòu)型
　　三、測定互變異構(gòu)現(xiàn)象
　　習(xí)題
　　參考答案
第二章紅外光譜
　第一節(jié)基礎(chǔ)知識
　　一、紅外光譜區(qū)劃分
　　二、紅外光譜的表示方法
　　三、紅外光譜產(chǎn)生的條件
　第二節(jié)基本原理
　　一、分子中化學(xué)鍵的振動頻率
　　二、分子振動形式
　　三、基頻峰與泛頻峰
　　四、吸收峰的強度
　　五、特征峰與相關(guān)峰
　　六、特征區(qū)、指紋區(qū)及紅外光譜九大重要區(qū)段
　　七、影響峰位位移的因素
　第三節(jié)有機化合物的典型紅外光譜
　　一、脂肪烴類
　　二、芳香烴類
　　三、醚、醇和酚類
　　四、羰基化合物
　　五、胺、腈和硝基化合物
　第四節(jié)紅外分光光度計簡介
　　一、紅外分光光度計的種類
　　二、紅外分光光度計的性能
　第五節(jié)紅外光譜的解析與應(yīng)用
　　一、有機化合物結(jié)構(gòu)分析
　　二、定性分析
　　三、定量分析
　　習(xí)題
　　參考答案
第三章質(zhì)譜
　第一節(jié)質(zhì)譜的基本原理
　第二節(jié)質(zhì)譜的表示方法
　　一、分子離子峰
　　二、碎片離子峰
　　三、同位素離子峰
　第三節(jié)質(zhì)譜的綜合分析
　第四節(jié)質(zhì)譜在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
　　一、藥物分子量的測定
　　二、新藥分子結(jié)構(gòu)的確定
　　三、分析人體皮膚表面的異構(gòu)脂肪酸
　　四、監(jiān)測毒品在體內(nèi)的代謝變化
　　習(xí)題
　　參考答案
第四章核磁共振
　第一節(jié)核磁共振基本原理
　　一、核磁共振儀簡介
　　二、原子核的自旋與共振
　第二節(jié)核磁共振的主要參數(shù)
　　一、化學(xué)位移與信號位置
　　二、峰面積(信號強度)與氫核數(shù)目
　　三、自旋偶合和偶合常數(shù)——信號的裂分
　第三節(jié)影響化學(xué)位移的主要因素
　　一、誘導(dǎo)效應(yīng)
　　二、π電子的屏蔽作用——各向異性
　　三、氫鍵
　　四、溶劑的影響
　第四節(jié)偶合常數(shù)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
　　一、飽和碳原子上的鄰偶
　　二、烯碳上的鄰偶
　　三、同碳偶合
　　四、苯環(huán)化合物
　第五節(jié)NMR譜圖的解析與應(yīng)用
　第六節(jié)NMR在藥物分析和分子生物學(xué)及醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
　　一、在藥物分析中的應(yīng)用
　　二、測定生物大分子的空間結(jié)構(gòu)
　　三、核磁共振在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
　　習(xí)題
　　參考答案
第五章掃描隧道顯微技術(shù)
　第一節(jié)掃描隧道顯微（STM）技術(shù)簡介
　　一、STM獨特的優(yōu)點
　　二、STM在結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)研究中的應(yīng)用
　　三、STM應(yīng)用于結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)研究時采用的技術(shù)
　第二節(jié)核酸的STM研究
　　一、水溶液下的DNA
　　二、大氣下的DNA和RNA
　　三、真空中的DNA
　　四、DNA與蛋白質(zhì)復(fù)合物
　　五、經(jīng)變性處理的DNA的二級結(jié)構(gòu)及三級結(jié)構(gòu)
　第三節(jié)蛋白質(zhì)的STM研究
　　一、氨基酸和多肽
　　二、結(jié)構(gòu)蛋白
　　三、功能蛋白
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：第一章 紫外光譜第一節(jié) 基礎(chǔ)知識一、紫外光譜紫外光譜(ultraviolet spectroscopy)常用UV作為代號，是從ultraviolet中UV二字而來的。在紫外光譜中，波長用納米(nm)表示。紫外分遠(yuǎn)紫外區(qū)和近紫外區(qū)兩部分，它們介于X射線的長波區(qū)段與可見光的短波區(qū)段之間，如表1-1所示。遠(yuǎn)紫外區(qū)波長在10—200nm，此范圍波長能被空氣中的氧所吸收，因此必須將空氣除掉，在真空中進行工作，這個區(qū)域的吸收光譜，稱真空紫外，在技術(shù)上要求很高，一般不易操作，在有機化學(xué)中用途不大。近紫外區(qū)波長在200～400nm，一般的紫外光譜是指這一區(qū)域的吸收光譜，對共軛體系有吸收，在有機化學(xué)中有應(yīng)用價值。波長在400～800nm稱可見光譜。常用的分光光度計常包括紫外及可見兩部分，波長在200～800nm(或200～1000nm)。二、電子躍遷紫外光譜是電子光譜的一部分，電子光譜是由電子躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜的總稱，它還包括可見吸收光譜。當(dāng)兩個原子軌道相互作用，形成分子軌道時，放出大量的熱形成σ或π成鍵軌道，同時生成相應(yīng)的σ*或π*反鍵軌道。成鍵軌道能量較低，成鍵電子均在成鍵軌道巾，反鍵軌道能量較高，因此反鍵軌道是空的。成鍵軌道中的電子，吸收一定能量之后，可激發(fā)到反鍵軌道。由于σ鍵成鍵時放出的能量較π鍵成鍵時放出的能量多，故σ軌道的能量較π軌道的能量低，σ→σ*躍遷的能量也較π→π*躍遷的能量高。氧、氮、鹵索、硫等原子中，除成鍵電子外，還成有孤電子對，這些孤電子對所占的原子軌道未參與作用，稱非鍵軌道，亦稱n軌道，這些n軌道的電子在成鍵過程中，能量沒有什么變化，因此n軌道中電子的能最較σ軌道與π軌道中的電子能量高。圖1-1是各軌道能量高低排列以及各種電子躍遷的相對能量。

編輯推薦

《高等學(xué)校教材:波譜學(xué)基礎(chǔ)》編輯推薦：波譜學(xué)知識的應(yīng)用在有機化合物的結(jié)構(gòu)測定中具有不可代替的作用，波譜學(xué)的應(yīng)用范圍很廣，為了讓大家更好地了解波譜學(xué)在有機化合物結(jié)構(gòu)測定中的方法，及在生物醫(yī)學(xué)中的一些應(yīng)用，羅素琴、劉樂樂、王建華編寫了《高等學(xué)校教材:波譜學(xué)基礎(chǔ)》。《高等學(xué)校教材:波譜學(xué)基礎(chǔ)》在知識結(jié)構(gòu)中以四大譜為基礎(chǔ)，即紫外（UV）、紅外（IR）、質(zhì)譜（MS）、核磁共振（1H NMR），在內(nèi)容上做到簡明扼要、易懂易學(xué)，使同學(xué)們在對理論知識有初步了解的基礎(chǔ)上，加大應(yīng)用方面的知識內(nèi)容，對其應(yīng)用范圍及在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，盡量密切聯(lián)系。把這些技術(shù)的突出優(yōu)點介紹給學(xué)生，對每一種波譜方法都做了比較清楚的介紹，著重于結(jié)合實例運用光譜數(shù)據(jù)解析圖譜，幫助學(xué)生了解和熟練地掌握運用這些光譜方法。最后一章為知識拓展，介紹了掃描隧道顯微（STM）技術(shù)在分子結(jié)構(gòu)、分子生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，以開拓視野，使學(xué)生對這一領(lǐng)域的知識有更多了解。

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