АННОТАЦИЯ
Книга посвящена проблеме применения спектральных методов при химических исследованиях и охватывает весьма широкий круг вопросов, непосредственно связанных с этой проблемой. Основное внимание уделено рассмотрению теоретических основ и принципиальных возможностей этих методов, а также границ их применимости. Обстоятельно и в доступной форме изложены общие вопросы молекулярной спектроскопии, метод микроволновой и радиоспектроскопии, основы теории инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния, метод электронных спектров и фотолюминесцентно-спектроскопические методы. Авторы, крупные специалисты в соответствующих областях, привлекают обширный материал, характеризующий возможности применения спектроскопии для решения различных вопросов, интересующих химиков, а в значительной мере физиков и биологов.
Эта наиболее полная монография, в которой систематически изложены основы всех разделов современной спектроскопии, предназначена для широкого круга исследователей, интересующихся спектральными методами. Книгой смогут пользоваться студенты, аспиранты, преподаватели и инженерно-технические оаботники.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие.................................. 5
Предисловие к американскому изданию ..................... 9
Глава I. Общие вопросы молекулярной спектроскопии. В. Вест........ 11
I. Природа спектров............................. 11
II. Спектроскопические единицы измерения.................. 12
1. Единицы, относящиеся к качеству излучения............... 12
2. Единицы, относящиеся к интенсивности поглощения........... 14
III. Спектры и строение молекул....................... 15
IV. Происхождение спектров......................... 16
1. Общая природа вращательных, колебательных и электронных спектров . . 16
2. Кривые потенциальной энергии ...................... 20'
3. Спектры испускания........................... 26
V. Факторы, определяющие вид спектра................... 27
1. Чисто вращательные спектры....................... 27
2. Колебательно-вращательные спектры................... 29
3. Поглощение молекулами Н2, О2, N2 в инфракрасной области....... 32
4. Электронные спектры.......................... 32
VI. Состояния электронов в атомах...................... 37
1. Атомные квантовые числа........................ 37
2. Обозначения термов для атомов..................... 39
3. Правила отбора для электронных переходов в атомах........... 44
VII. Электронные состояния в двухатомных молекулах............. 45
1. Квантовые числа молекул и их обозначения............... 45
2. Правила отбора для электронных переходов в двухатомных молекулах . . 48
3. Связь между атомными и молекулярными электронными состояниями ... 49 VIII. Квантово-механическое описание электронных состояний.......... 51
1. Атомные орбиты............................. 51
2. Операторное описание в квантовой механике............... 55
3. Вариационный метод........................... 56
4. Молекулярные орбиты.......................... 57
5. Серии Ридберга в молекулярных спектрах................ 59
6. Интенсивности полос в молекулярных спектрах.............. 60
IX. Некоторые другие возможности применения спектроскопии в химии .... 64
Литература.............................. 66
Глава II. Микроволновая и радиочастотная спектроскопия. В. Горди ...... 68
I. Введение................................. 68
II. Чисто вращательные спектры....................... 69
1. Двухатомные и линейные многоатомные молекулы............. 70
2. Молекулы типа симметричного волчка.................. 75
3. Молекулы типа асимметричного волчка.................. 79
III. Эффекты Штарка и Зеемана во вращательных спектрах.......... 85
1. Эффект Штарка............................. 86
2. Эффект Зеемана............................. 89
IV. Ядерное квадрупольное взаимодействие .................. 90
1. Ядерные квадрупольные эффекты во врашательных спектрах....... 90
2. Ядерный квадрупольный резонанс в твердых телах............ 94
3. Ядерное квадрупольное взаимодействие и химическая связь........ 97
V. Электронный магнитный резонанс..................... ПО
1. Природа явления резонанса....................... 110
2. Влияние внутренних полей........................ 112
3. Ширина линий.............................. 113
4. Тонкая и сверхтонкая структура ..................... 114
5. Применение метода........................... 115
VI. Ядерный магнитный резонанс....................... 125
1. Ширина линии и время релаксации.................... 127
2. Химические сдвиги........................... 134
3. Непрямое ядерное спин-спиновое взаимодействие через химическую связь 137 "VII. Спектрохимический анализ на микроволновых и радиочастотах....... 139
1. Качественный анализ в микроволновой области спектра.......... 140
2. Количественный микроволновый анализ.................. 142
3. Анализ по спектрам ядерного резонанса ................. 147
4. Изучение химических реакций....................- . 150
VIII. Микроволновая спектроскопия биологических веществ........... 150
1. Свободные радикалы в природных веществах............... 151
2. Парамагнитные производные фталоцианина, хлорофилла и гемоглобина . . . 151
3. Электронный резонанс белков и аминокислот после рентгеновского облучения 152 Литература .............................. 154
Глава III. Теория инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния
света. А. Дункан............................... 159
I. Введение................................. 159
1. Происхождение инфракрасных спектров ................. 159
2. Общее выражение для интенсивности. Правила отбора.......... 160
П. Природа комбинационного рассеяния света................. 163
1. Стоксовые и антистоксовые частоты комбинационного рассеяния...... 163
2. Теория рассеяния света ......................... 164
III. Применение теории групп при рассмотрении симметрии молекул и правила
отбора для комбинационного рассеяния света................. 175
1. Общие замечания............................ 175
2. Понятие группы............................. 176
3. Теоретико-групповая классификация волновых функций.......... 179
IV. Вращательная структура вращательно-колебательных поло: в инфракрасном
спектре................................... 199
1. Вращательные уровни симметричного волчка............... 200
2. Подполосы is колебательных переходах параллельного и перпендикулярного типов.................................. 201
3. Асимметричный вслчок.......................... 203
V. Вращательная структура линий комбинационного рассеяния........ 204
1. Чис^о вращательный спектр комбинационного рассеяния ......... 204
2. Вращательно-колебательные спектры комбинационного рассеяния ..... 206
Литература.............................. 208
Г лава IV. Применение инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния для выяснения строения молекул. Н. Джонс, К. Сандорфи....... 209
I. Введение................................. 209
1. Инфракрасные спектры и спектры комбинационного рассеяния....... 209
2. Колебания сложных молекул....................... 210
3. Общие замечания............................ 213
П. Экспериментальные методы........................ 214
1. Измерение и изображение инфракрасных спектров............ 214
2. Измерение и изображение спектров комбинационного рассеяния света . . . 239
3. Методика эксперимента......................... 243
III. Характеристические групповые частоты.................. 269
1. Общие соображения........................... 269
2. Насыщенные углеводороды........................ 273
3. Олефиновые углеводороды........................ 298
4. Ацетиленовые углеводороды....................... 313
5. Ароматические углеводороды....................... 315.
6. Углеводороды, меченные дейтерием и другими изотопами......... 330
7. Галогенорганические соединения..................... 334
8. Гидроксильные соединения........................ 338-
9. Эфиры и перекиси............................ 350.
10. Карбонильные соединения........................ 356
11. Органические соединения азота ..................... 410
12. Органические соединения, содержащие другие гетероатомы........ 436
IV. Заключение................................ 446
Литература .............................. 467
Глава V. Электронные спектры в видимой и ультрафиолетовой областях спектра 487
Часть 1. Теория электронных спектров. А. Дункан.............., 487
I. Введение................................. 48?
II. Природа электронных спектров...................... 488
1. Происхождение электронных спектров .................. 488
2. Разделение движений на электронные и ядерные ............. 488
3. Классификация электронных переходов и правила отбора......... 490
III. Волновые функции молекулы....................... 493
1. Атомные орбиты. Самосогласованное поле................. 493
2. Молекулярные волновые функции.................... 497
IV. Расчет интенсивностей.......................... 518'
1. Сила диполя и величина /........................ 519
2. Переходы N -> V и N -> Q........................ 522
3. Влияние замещения ........................... 525
Литература .............................. 526
Часть 2. Применение теории электронных спектров. Ф. Матсен......... 528
I. Введение......•.......................... 528
П. Теория.................................. 529
1. Общие сведения............•................ 529
2. Теория молекулярных орбит....................... 530
3. Гомеополярные двухатомные молекулы. Момент перехода......... 530
4. Гетерополярные двухатомные молекулы. Теория возмущений........ 534
5. Многоатомные системы.......................... 535
6. Гибридизация.............................. 537
7. Таблица обозначений........................... 539
8. Некоторые другие теории........................ 539
III. Хромофоры................................ 541
1. Одинарная связь............................. 541
2. Кратная связь.............................. 543
3. Основная характеристическая группа................... 551
4. Основная группа, присоединенная кратной связью............. 553
5. Бензольные хромофоры.......................... 558
6. Ароматические углеводороды с конденсированными кольцами....... 570
7. Гетероциклы .............................. 572
IV. Некоторые специальные вопросы..................... 573
1. Комплексные соединения......................... 573
2. Ионы и свободные радикалы....................... 575
3. Небензольные ароматические углеводороды................ 577
4. Влияние среды.............................. 587
5. Красители и другие красящие вещества................. 580
6. О систематизации спектров....................... 586
Литература .............................. 586
Глава VI. Флуоресценция и фосфоресценция. В. Вест............. 590
I. Флуоресценция.............................. 590
1. Природа фотолюминесценции. Время затухания свечения . ........ 590
2. Общий характер флуоресценции..................... 593
3. Влияние рН на флуоресценцию органических соединений......... 596
4. Флуоресценция и структура молекул................... 598
5. Жесткость, планарность и флуоресценция •............... 612
II. Фосфоресценция органических соединений и триплетное состояние..... 617
1. Общие вопросы............................. 617
2. Экспериментальное наблюдение фосфоресценции............. 619
3. Интерпретация фосфоресцентного состояния................ 619
4. Изменение спин-орбитального взаимодействия в зависимости от заместителей .................................. 626
5. Эффекты, связанные с особенностями строения молекул.......... 627
6. Переходы синглет—триплет при поглощении излучения.......... 627
7. Квантовый выход фосфоресценции.................... 630
8. Триплетные уровни и термохромизм ................... 632
Литература .............................. 633
Список основной литературы по спектроскопии на русском языке ........ 636
Предметный указатель............................. 639
Цена: 600руб.
