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目录1

第一章红外光谱基本原理1

一、红外光谱中的几种振动形式及其表示符号3

（一）伸缩振动3

（二）弯曲振动4

（三）变形振动4

二、振动方程式及其应用5

三、分子的振动光谱6

四、分子的转动光谱8

五、振转光谱10

六、红外光谱与分子结构间的关系12

七、红外光谱的吸收强度13

第二章红外分光光度计14

一、红外分光光度计的基本部件14

（一）光源15

（二）色散系统15

1．窗材料16

2．透射镜与反射镜17

3．单色器17

4．滤光片22

（三）检测器23

（四）放大系统25

（五）光谱的扫描机构25

二、红外分光光度计整机25

（一）仪器工作原理26

1．光学零位红外分光光度计26

2．电学比例红外分光光度计27

（二）放大器测试信号的调整29

1．波数精度31

（三）红外分光光度计的主要性能及指标测试31

2．波数重现性32

3．仪器分辨率32

4．100％线的平直性32

5．透过率精度及其重现性32

6．狭缝程序线性33

7．杂散光33

8．其它指标34

（四）红外分光光度计的使用与维护34

1．4010型仪器的技术指标35

（三）4010型红外分光光度计仪器部分35

（二）整机的研制35

三、国产红外分光光度计的现状35

（一）元器件的研制35

2．仪器的工作原理37

3．仪器光学系统37

4．仪器的电子系统38

5．传动系统38

（四）4010型仪器的操作39

1．仪器的面板显示及控制键部分39

2．仪器常规操作方法40

（二）干涉型仪器对制样的要求42

（一）红外摄谱中的能量关系42

二、红外光谱实验的基础42

第三章红外光谱法的常规实验技术42

（一）色散型红外分光光度计对样品的要求42

一、红外光谱仪与样品的相互依赖关系42

（二）由被测样品及其它因素引起的能量损失或叠加43

三、红外光谱分析对样品的广泛适应性和样品处理方法的多样性46

四、制样方法的选用和谱形的差异47

（一）常用透红外晶体材料49

五、透红外晶体材料49

（二）依照实验目的选定制样方法49

（一）根据被测样品的实际情况选择制样方法49

（二）用于水溶液的透红外晶体材料50

（三）高折射率的红外全反射晶体材料50

六、常用透红外晶体材料的实验室加工方法50

（一）晶体分割51

1．寻找解理面51

2．切割51

（二）粗加工（成型）51

1．边加工的几种方法51

1．绸面酒精抛光法52

2．面加工52

（三）抛光52

2．蜡磨抛光53

（四）晶体平度的检查方法54

七、常规红外光谱分析样品的处理方法54

（一）气体样品55

1．气体进样系统55

2．气体吸收池及其制作55

3．气体样品进样前处理和进样方法55

5．少量气体样品的进样方法56

4．适用于少量样品的小型气体吸收池56

6．长程气体池及适用样品57

7．流动气体样品的分析58

8．气体样品分析的几点注意事项58

（二）液体样品59

1．液膜制样法及厚度测量59

2．液体吸收池装样和池厚测量60

3．粘液涂膜法63

（三）固体样品64

1．溶液制样法64

5．全反射法制样64

6．“液-液”溶液制样64

4．蒸气态制样64

2．糊状法66

3．压片法68

4．熔融成膜法73

5．其它方法74

（四）聚合物74

1．粘稠液体74

2．膜片状样品74

3．其它形态的高聚物75

第四章红外光谱图谱解释之一——含碳氢氧的化合物76

一、烷烃化合物的特征吸收76

（一）正构烷烃76

（二）异构烷烃80

（三）环烷81

二、烯烃与炔烃的红外吸收光谱82

（一）烯烃82

1．烯烃的CH伸缩振动82

2．C=C键的伸缩振动82

4．=CH的面内弯曲振动β84

3．=CH的面外弯曲振动γ84

（二）环烯85

（三）连烯与炔烃87

1．连烯的特征吸收87

2．炔类化合物的特征吸收88

三、芳烃化合物89

（一）苯环CH的伸缩振动89

（二）苯环的骨架变形振动91

（三）苯环CH的面外弯曲振动92

（四）2000～1660cm-1区域的CH面外振动泛音区93

四、醇及酚的特征吸收94

（五）苯环CH的面内弯曲振动94

（六）稠环化合物94

（一）醇及酚的OH伸缩振动95

（二）醇及酚的CO伸缩振动96

（三）羟基的OH弯曲振动99

五、醚类、缩醛与缩酮100

（一）醚类100

（二）缩醛与缩酮103

六、含羰基化合物红外吸收的共同特性103

（一）影响羰基吸收波数位移的若干因素103

1．I、M和F效应104

2．羰基键角？C=O对vc-o的影响106

3．物相对于vc-o的影响106

（二）导致羰基吸收产生裂分的若干因素107

1．构象异构体导致vc-o产生裂分107

2．氢键的形成使vc-o产生裂分和位移108

3．羰基的振动偶合109

4．费米效应110

七、酮和醛112

（一）酮类112

（一）羧酸116

八、羧酸和羧酸盐116

（二）醛类116

（二）羧酸盐118

九、酯和内酯119

（一）酯类119

（二）内酯121

十、其它含羰基的化合物123

（一）酸酐123

（二）酰卤化合物125

（三）醌126

（五）乙酰过氧化物与过氧化物128

（四）β-二酮、β-酮酸及β-酮酯的特征吸收128

第五章 红外光谱图谱解释之二——含氮、硫、磷、硅及卤素等的130

有机化合物130

一、含氮化合物130

（一）胺、亚胺与铵盐130

1．氮氢键的伸缩振动130

2．氮氢键的弯曲振动133

3．碳氮键的伸缩振动vc-N133

4．铵盐135

1．伯酰胺136

（二）酰胺与内酰胺136

2．仲酰胺137

3．叔酰胺140

4．内酰胺140

5．其它酰胺类似化合物140

（三）氮氧化合物142

1．硝基化合物142

2．亚硝基化合物143

3．其它含氮化合物144

4．含氮芳香化合物144

二、有机硫化合物145

三、有机磷化合物148

四、有机卤素化合物149

五、有机硅化合物150

第六章红外定量分析152

一、工作原理152

二、特征吸收谱带的选择和基线取法153

三、定量工作步骤153

四、误差来源154

五、几种定量方法的介绍154

（三）吸收度比例法155

（一）直接计算法155

（二）工作曲线法155

（四）内标法156

（五）示差法157

（六）解联立方程法158

六、定量分析的计算机处理159

（一）曲线拟合法159

（二）K矩阵法160

（三）P矩阵法161

二、时间域图谱的优越性163

一、时间域与频率域图谱163

第七章傅里叶变换红外光谱法163

三、傅里叶变换红外光谱的原理165

（一）麦克逊干涉仪及单色辐射干涉谱165

（二）多色光源及宽带光源干涉谱167

（三）傅里叶变换红外光谱法的优点170

1．Jacquinot功率输出优点170

2．Fellgett优点170

3．Connes优点171

2相位校正172

1．发射光束的影响172

4．其它优点172

（四）傅里叶变换红外光谱法的缺点172

3．其它缺点173

四、傅里叶变换红外光度计173

五、红外干涉谱的切趾法处理175

（一）车厢切趾法175

（二）三角形切趾法176

（一）分辨率△？177

（二）移动镜扫描时间及噪声177

（四）其它切趾法177

六、傅里叶变换红外光度计的操作参数177

（三）梯形切趾法177

七、傅里叶变换红外光度计的应用178

第八章红外光谱法的特殊实验技术179

一、微量样品分析技术179

（一）样品处理179

（三）特种附件及使用180

2．其它方法180

1．微量样品压片模具180

1．压片法180

（二）常用微量制样方法180

2．微量液体池181

3．红外聚光附件181

（四）仪器条件的设定及计算机的应用182

（五）微量样品分析的注意事项183

二、全反射方法183

（一）使用方法和基本参数、公式184

（二）全反射原理、术语及其相互关系185

1．入射角与临界角185

3．ATR光谱强度187

2．衰减全反射187

（三）全反射的用途和谱形188

三、漫反射方法190

（一）原理和装置190

（二）光路调整和操作使用191

1．粗调191

2．调节装置的能量191

3．制样与测谱192

（三）定量关系193

四、其它特殊附件及红外光声法194

第九章红外光谱联用技术198

（一）GC/IR联用仪器199

一、气相色谱与红外光谱联用（GC/IR）199

（二）GC/IR联用的应用实例200

二、超临界流体色谱与红外光谱联用（SFC/IR）204

（一）流通池接口法205

（二）去除溶剂的SCF/IR法207

三、高效液相色谱与红外光谱联用（LC/IR）209

四、热失重与红外光谱联用（TGA/IR）210

（一）TGA/IR联用仪器210

1．草酸钙典型TGA/FTIR实验211

（二）TGA/FTIR应用举例211

2．药物残留溶剂的定性测定214

第十章红外光谱与立体化学216

一、顺式与反式异构体分析216

（一）顺式双键化合物216

（二）反式双键化合物216

（三）Bohlmann吸收带217

二、环状化合物的平展取代与直立取代的区分218

（一）卤元素取代的PST命名规则218

（二）卤元素的平展与直立取代219

（四）烷氧基及乙酰氧基的取向220

（三）羟基的平展与直立取代的区分220

三、氢键221

（一）1,2-相互作用221

（二）1,3-相互作用221

（三）1,4-相互作用和其它形式的相互作用222

四、外消旋化合物与外消旋混合物及三点作用原理222

五、苏式与赤式非对映异构体的红外光谱224

一、表面研究中的红外光谱方法及其应用226

（一）红外反射吸收光谱法（RAS）226

第十一章新开发的红外光谱分析的几种重要方法和用途226

（二）红外全反射法和表面电磁波光谱法228

1．极薄样品层外覆盖金属薄膜法229

2．表面电磁波（SEW）增强法229

（三）偏光双调制FTIR法230

二、显微红外光谱法231

（一）显微红外的仪器设备231

（二）显微红外的应用233

1．有机化合物晶型混合物分析233

2．复合材料和混纺纤维微区分析233

三、药物的红外光谱分析235

（一）红外光谱用于药物检定的特殊要求235

3．医学及法医检验分析235

（二）药物的多晶现象对红外光谱的影响237

四、红外光谱与拉曼光谱的关联239

（一）拉曼光谱法简介240

（二）傅里叶变换拉曼光谱仪241

（三）应用243

1．拉曼光谱与红外光谱的互为补充作用243

2．水溶液测定拉曼光谱243

3．FT-IR与FT拉曼光谱仪的硬件与软件的通用245

（一）纵座标变换248

一、数据格式变化248

第十二章红外光谱分析数据处理248

（二）横座标变换249

二、提高信噪比249

（一）累加法249

（二）平滑250

三、示差方法251

（一）原理252

（二）方法252

（三）实例252

1．仪器条件253

（四）影响示差的因素253

2．样品的相互作用254

3．样品的状态因素254

四、定量计算程序254

五、图谱检索255

六、其它数据处理方法255

附录259

一、萨特勒（Sadtler）谱图及其人工查阅法259

（一）Sadtler红外光谱简介259

1．分子式索引查谱260

（二）常用查谱方法简介260

2．字顺索引261

3．化学分类索引261

4．谱线索引264

二、常用溶剂的红外光谱266

三、各种基团与吸收频率的相关表268

主要参考文献271

一、书目和参考资料271

二、手册与标准图谱273

三、杂志274