裂解反應與質譜解讀 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• 裂解反應
• 質譜分析
• 有機質譜
• GC-MS
• LC-MS
• 分子結構解析
• 化閤物鑒定
• 環境分析
• 食品安全
• 藥物分析

　　本書是作者曆年授課講義再三修改增刪整併作成，是一本具有創意的書，書的內容以讓學習者瞭解分子離子及其子離子如何裂解為主要目標，所以本書除以導言簡單介紹質譜分析外，書中還涵蓋離子裂解的原理、質譜的解讀及讀譜實例等三個相關單元。為達到本書的目標，離子裂解的原理列為本書的重點，所以分子的離子化、分子離子的電荷應該在哪、離子為何裂解、離子如何裂解、離子從何處裂解、各種重排、離子對裂解路徑的選擇等為重要內容，最終還以裂解方程式模擬分子離子的裂解說明本書內容的可用性。為瞭解釋這些內容，本書準備93張質譜，也使用瞭超過400張質譜的數據資料，進一步還給予約240餘式超過1300個裂解反應，來解釋分子離子裂解時會遵循一定的機製與斷鍵的選擇。除瞭這些重點外，本書為讓讀者瞭解作者對裂解機製及斷鍵選擇的想法，也為瞭讓讀者瞭解如何解讀質譜及書寫裂解反應方程式，再輔以質譜的解讀及讀譜實例兩個單元。這兩個單元應該屬於實務，除解釋質譜也模擬分子離子的裂解反應。從這些解釋，讀者可以體會到化閤物的裂解是復雜的，其裂解反應方程式當然也是復雜的，但質譜與化學結構卻明顯息息相關。

　　本書是作者曆年授課講義再三修改增刪整併作成，是一本具有創意的書，書的內容以讓學習者瞭解分子離子及其子離子如何裂解為主要目標，所以本書除以導言簡單介紹質譜分析外，書中還涵蓋離子裂解的原理、質譜的解讀及讀譜實例等三個相關單元。為達到本書的目標，離子裂解的原理列為本書的重點，所以分子的離子化、分子離子的電荷應該在哪、離子為何裂解、離子如何裂解、離子從何處裂解、各種重排、離子對裂解路徑的選擇等為重要內容，最終還以裂解方程式模擬分子離子的裂解說明本書內容的可用性。為瞭解釋這些內容，本書準備93張質譜，也使用瞭超過400張質譜的數據資料，進一步還給予約240餘式超過1300個裂解反應，來解釋分子離子裂解時會遵循一定的機製與斷鍵的選擇。除瞭這些重點外，本書為讓讀者瞭解作者對裂解機製及斷鍵選擇的想法，也為瞭讓讀者瞭解如何解讀質譜及書寫裂解反應方程式，再輔以質譜的解讀及讀譜實例兩個單元。這兩個單元應該屬於實務，除解釋質譜也模擬分子離子的裂解反應。從這些解釋，讀者可以體會到化閤物的裂解是復雜的，其裂解反應方程式當然也是復雜的，但質譜與化學結構卻明顯息息相關。

本書特色

　　◎本書以裂解反應為主要論述目標
　　◎本書準備93張質譜也使用400餘張質譜的數據資料，給予約240餘式超過1300個裂解反應來解釋分子離子的裂解
　　◎本書讓你瞭解分子離子如何裂解與何處裂解

作者簡介

陳勝智

學曆：
．中國醫藥大學學士
．日本東京大學碩士

經曆：
．中國醫藥大學藥學係教授
．藥物化學研究所教授

教學：
．藥物分析
．儀器分析
．藥物分析化學專論
．藥品分析化學特論

現在：
．中國醫藥大學榮譽教授　

第一章 導 言

第二章 離子裂解的原理

2-1 分子的離子化
2-2 分子離子的電荷應該在哪
2-3 離子化法
2-4 分子離子與其子離子之裂解
2-4-1離子如何裂解──裂解的誘因與其所導緻的裂解反應
2-4-2奇數電子陽離子與偶數電子陽離子的命運（裂解途徑）
2-4-3質譜中陽離子的質量（質荷比）與其奇、偶數電子的關係
2-4-4從何處裂解──何處的化學鍵容易發生斷裂
2-4-4-1 　-cleavage
2-4-4-2 C-X cleavage
2-4-4-3 　-cleavage
2-4-4-4 　-cleavage
2-4-4-5 　-cleavage and 　-cleavage
2-5 重排
2-5-1脫去中性分子HX的重排反應
2-5-2四員環狀過渡態的重排反應
2-5-2-1 α-cleavage之後在第二次α-cleavage時發生重排
2-5-2-2 C-X cleavage
2-5-2-3缺γ-H的acetates改以四員環狀過渡態脫去ketene
2-5-2-4 phenolic H轉移
2-5-2-5烯類化閤物的雙鍵移動
2-5-2-6烷類化閤物裂解過程的重排
2-5-3六員環狀過渡態的重排反應或γ-H重排
2-5-3-1 McLafferty rearrangement (參閱前述)
2-5-3-2 benzylic cleavage
2-5-3-3 ortho effect
2-5-3-4 after a ring-bond cleavage
2-5-4雙重排反應（double rearrangement）
2-6 離子對裂解路徑的選擇
2-6-1決定電荷留在哪一碎片的規則
2-6-1-1 Stevenson’s rule
2-6-1-2 Field’s rule 2-6-2官能基對離子安定性的影響
2-6-3化學鍵的斷裂何者優先
2-6-4各種裂解反應的反應能力
2-6-4-1 α-cleavage, C-X cleavage and rearrangement
2-6-4-2 Allylic cleavage and McLafferty rearrangement
2-6-4-3 Benzylic cleavage, α-cleavage and rearrangement
2-6-4-4 Double rearrangement and McLafferty rearrangement
2-6-4-5 retro-Diels-Alder cleavage
2-6-4-6 α, β　 and γ-cleavages of aliphatic carbonyl compounds

第三章 質譜的解讀

3-1 確認分子離子峰
3-2 同位素峰
3-3 Hydrogen Deficiency Index
3-4 確認基峰及特性離子峰，由質荷比差尋找有親子關係的離子峰，確定裂解途徑，嘗試尋找可能的化學結構
3-5 以介穩離子幫助確認離子的親子關係
3-6 以其他光譜、類似化閤物的光譜及裂解反應確定化學結構
3-7 以串聯質譜分析法確認裂解産物的親子關係
3-8 讀譜時應注意的事項

第四章 讀譜實例

methyl salicylate、phenylacetone、diethyl phthalate、benzocaine、1-(2-aminoethyl)pyrrolidine、ethylpiperidines、tetrahydropyran、lupinidine、ajmaline、nerolidol、cholestanes等十餘例。

　　自1934年R. Conrad首度用於有機化學以來，EIMS即被廣泛應用於小分子有機化閤物的定性或結構鑑定。因為受到重視，解讀質譜的相關研究不但積極而且深入，很多裂解反應的機轉因而得以解明。雖然如此，質譜分析在結構鑑定的應用上，不論學習或教學，都還很難得到理想的效果。具體而言，學生雖然上課學習，卻無法掌握課程內容，仍然無力解讀質譜，也無法書寫裂解反應方程式，但對結構鑑定的正確性而言，有完整且正確的反應方程式，解讀纔有可信賴的支撐。換言之，無法依質譜寫成裂解方程式就會影響解讀化學結構的可信度。如今學習與教學之所以無法達到預期的成效，一方麵由於核磁共振光譜分析的結構鑑定能力強，足以應付需求，而降低學習質譜分析的意願；另一方麵也可能因質譜分析教科書的陳述或上課的講解，或因隻做單一裂解的機轉解釋，或缺乏係統性整閤且太過於瑣碎，學生因而難以掌握離子裂解的原理。有鑑於後者，筆者以離子裂解的原理做為闡述的目標，把離子的裂解歸納成為何裂解、如何裂解、何處裂解等幾個問題，並陳述他們與結構的關係。因為這樣的需求，筆者引用homolytic cleavage與heterolytic cleavage的裂解機轉，從離子的裂解機製開始，進一步解釋電荷與自由基如何移位，再延伸到離子應該在何處裂解，讓思維係統化，不但容易理解也容易記憶，更重要的是藉此讓裂解與化學結構緊密連結在一起。所以，本書特彆強調自由基以及電荷的所在位置，與結構上非鍵結電子或　電子之所在位置有關，連帶也與斷裂的位置及裂解模式有關。這些都在第二章中論述，與其相輝映的實例，也在第四章的實例中提齣裂解說明。 為配閤整體論述，筆者大膽排除大師們對　-cleavage所下的定義，特意把　、　、　、　、　、　等幾個希臘字母，單純用於錶示斷鍵的位置，與homolytic cleavage清楚切割開來；筆者也不使用inductive cleavage，而直接使用電荷誘導斷裂來解釋。另外一個不同的解釋是，本書把C-X cleavage與　-cleavage區隔，定位兩者是不同的裂解反應。還有，碳碳　鍵的斷裂，筆者不採用hemi-heterolytic cleavage的說法，而改用quasi-homolytic cleavage，理由是其斷裂僅由一個電子的移動即可完成，也不一定需要電荷轉移，如此也可用以凸顯其與C-X的斷裂機製相近。於是筆者從「分子離子的電荷應該在哪」的問題開始，把鍵斷裂的決定權交給化學結構，接續展開為何裂解、如何裂解、何處裂解的陳述，最後再補以「離子對裂解路徑的選擇」做結束，完成離子裂解原理的完整論述。所以，本書不隻指齣在哪裏斷裂，還進一步指齣母離子何以選擇某些它所「指定」的裂解途徑。另外，因為重排裂解的特殊性，以單獨的一節來說明其反應的機轉與特性，希望讓學習者能整體看待重排裂解。總而言之，本書使用原已存於各先進書中的術語與理論，隻做不同的論述而已。

　　最後兩章是為瞭讓學生體會如何解讀質譜而作。惟必須敘明的是，在本書中裂解方程式的流水號碼上有*號者，是筆者依本書所述裂解原理所提議，且似乎可信的推薦程式，這些反應並未經過實驗的確認。雖然如此，筆者認為以這些裂解方程式模擬分子離子的裂解應用於結構分析應該還是可行，而且也可提供為研究裂解反應機轉的建議。因為要告知裂解反應的過程，這些反應方程式都以按步（stepwise）裂解來錶達。另外，也要請讀者包涵的是，本書未全部中文化而是中英文混用，理由是想建立容易使用的英文索引，同時也為配閤圖錶、裂解反應方程式與本文整體的連貫使用。還有，因為本書鎖定於「裂解反應與質譜解讀」，其他書籍已有的資料，本書不再贅述或羅列，請讀者見諒。本書的質譜雖然是選自日本産業技術總閤研究所（National Institute of Advanced Industrial Science and Technology）的SDBSWeb (http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/)或NIST Chemistry WebBook（http://webbook.nist.gov/chemistry），但為統一全書質譜的外觀，全部是臨摹質譜。另外，因為第四章的裂解反應一個比一個復雜，為讓讀者容易辨識及讀取，從此章開始，各分子離子的結構均以粗綫條畫製，而且從lupinidine開始，也將安定性足以代錶離子峰的質荷比改以粗體字錶示，以改善閱讀效率。最後也建議學習書寫裂解反應方程式之學習者，除完整讀完本書外，也應熟記2-4-1節所述之裂解機轉，同時也建議學習者將第四章中各例從頭自己裂解一遍。

　　每當想到化學鍵如何斷裂時，筆者的腦海裏總是浮現著電子，在離子結構的原子或化學鍵間，不停的移動的情形，有點像團體遊戲玩「大風吹」的情景，化學鍵的斷裂就在電子被抽空的剎那間發生，所以在哪裏斷裂都有可能，隻是機率大小不同而已。但機率較大的斷鍵應該會有原因，不會無緣無故說斷就斷。所以，筆者雖然也認為分子離子的裂解是相當復雜的，尤其發生隨機重排時，要解釋全部的裂解反應是睏難的，但筆者認為在未能獲得實驗證實之前，在可理解且似乎可信的範圍，做閤乎重要離子身分且能與化學結構相關的（或方程式的）模擬裂解，應該是可以做得到的。本著此種想法，選取最主要的裂解機製，歸納齣電荷與自由基的移動原則，整理成可資利用的、有係統的、可理解的概念完成本書。在寫作上，本書雖然是筆者所授儀器分析與藥物分析等課程內容的一小部分所發展齣來，曾經有過多年的使用、整併、刪減與修改，但恐怕筆者力有未逮，或有不成熟之處，尚祈先進不吝指教，又匆忙付梓或有疏失，也一併敬請指正（賜教信箱：scchen@mail.cmu.edu.tw）。　

评分☆☆☆☆☆

這本《裂解反應與質譜解讀》，聽名字就感覺像是一場深入分子世界探險的邀請函。我之前接觸過一些基礎的化學知識，但對於質譜分析這種高級的分析手段，一直覺得高不可攀，似乎隻有實驗室裏的專傢纔能玩轉。然而，“解讀”這兩個字，讓我看到瞭希望，它暗示瞭這本書會把復雜的知識變得易於理解。我特彆好奇，到底是什麼樣的“裂解”過程，能讓一個分子“支離破碎”，而這些碎片又如何攜帶有關原分子結構的寶貴信息。書中是否會講解那些經典的、具有代錶性的裂解模式？比如，脂肪族化閤物、芳香族化閤物、以及含雜原子的化閤物，它們在裂解時會産生哪些特徵性的碎片離子，這些碎片離子又會遵循哪些“碎片化規則”？而質譜儀，作為捕捉這些碎片信息的“相機”，是如何工作的？它又是如何將這些碎片的信息轉化為我們能夠看到的色譜峰和質譜圖？我非常期待書中能提供大量的圖示和案例，通過具體的分子，一步一步地演示如何從裂解反應和質譜圖中推斷齣物質的結構。比如，如果一個化閤物齣現瞭m/z為77的特徵離子，那麼它可能是什麼？如果又有m/z為43的碎片，那麼這個化閤物的結構又會指嚮哪裏？希望這本書能夠提供一個清晰的邏輯框架，幫助我理解如何將這些碎片信息串聯起來，最終拼湊齣完整的分子結構。我也希望它能涉及一些更高級的質譜技術，比如串聯質譜（MS/MS），它如何通過多級質譜分析，進一步提高鑒定和定量分析的準確性。

评分☆☆☆☆☆

這本書的書名實在是太吸引人瞭——《裂解反應與質譜解讀》。光是聽著，就覺得充滿瞭科學的神秘感和探索的樂趣。我是一個對化學，尤其是那些能夠揭示物質內在奧秘的學科充滿好奇的人。質譜分析，這個聽起來就非常高大上的技術，一直是我非常想深入瞭解的領域。它能夠“看見”肉眼看不見的分子世界，解析齣物質的組成和結構，這簡直就像是化學界的“X光機”。而“裂解反應”，這個詞本身就帶著一種戲劇性，似乎是在模擬物質在極端條件下的“燃燒”或“斷裂”，從中探尋其最基本的構成單元。我設想這本書會詳細介紹各種裂解反應的機理，它們是如何發生的，又會産生哪些特徵性的碎片離子。然後，這些碎片信息又是如何通過質譜儀被捕獲，並被解讀，最終繪製齣物質的“分子畫像”。我期待書中能有大量的實例分析，讓我能夠跟著作者的思路，一步一步地去理解一個復雜的質譜圖是如何被“破譯”的。比如，一個未知的有機化閤物，通過裂解反應和質譜分析，我們如何一步一步地推斷齣它的結構式？這本書如果能做到這一點，那它將不僅僅是一本教科書，更是一本引人入勝的“化學偵探小說”。我尤其希望它能包含一些關於不同類型質譜儀的介紹，比如電子轟擊質譜（EI）、化學電離質譜（CI）、以及高分辨率質譜（HRMS）等，它們各自的優缺點，以及在不同應用場景下的選擇。而且，對於初學者來說，如何選擇閤適的裂解條件，如何規避可能齣現的副反應，這些實操性的指導也很重要。希望這本書能讓我從一個門外漢，逐漸變成一個能夠自信解讀質譜圖的“行傢”。

评分☆☆☆☆☆

“裂解反應與質譜解讀”——這個書名簡直就是為我量身定做的！我是一名剛剛接觸有機閤成的初學者，在做實驗的過程中，經常會産生一些意想不到的副産物，或者閤成的産物純度不高，需要進行鑒定。這個時候，質譜分析就顯得尤為重要瞭。我常常看著那些復雜的質譜圖，感覺像是在看天書，完全不知道從何下手。這本書的齣現，對我來說就像是黑暗中的一道曙光。我迫切地想知道，這本書會如何詳細地闡述“裂解反應”這個概念。它是指在高溫、高能或者特定試劑作用下，分子鍵斷裂的過程嗎？不同的裂解方式，比如隨機斷裂、特徵斷裂，又有什麼區彆？而“質譜解讀”更是我急需掌握的技能。我希望書中能夠從最基礎的原理講起，介紹質譜儀是如何工作的，它又是如何精確地測量離子的質荷比（m/z）。更重要的是，我希望它能詳細講解如何根據質譜圖中的碎片離子信息，來推斷母離子的結構。比如，那些常見的碎片化模式，像是α-裂解、β-裂解、重排反應等，它們是如何發生的，又會産生哪些標誌性的碎片？書中如果能提供一些“質譜解讀指南”或者“碎片離子數據庫”的介紹，那就太棒瞭。能夠讓我快速地對照和學習。我還想知道，對於一些復雜的分子，比如含有多個官能團的化閤物，它們的裂解和質譜圖又會有哪些特殊的規律？這本書能否幫助我建立起一套係統的質譜解讀思維，讓我不再對質譜圖感到畏懼，而是能夠自信地利用它來解決實際問題。

评分☆☆☆☆☆

《裂解反應與質譜解讀》——僅僅是這個書名，就足以激起我對探索物質分子世界的好奇心。我是一名對科學普及類書籍情有獨鍾的業餘愛好者，喜歡通過閱讀來瞭解那些聽起來高深莫測的科學概念。質譜分析，這個詞匯本身就帶著一種神秘感，仿佛是能夠“看穿”物質本質的魔法。我總是對那些能夠將抽象概念形象化的解釋充滿期待。這本書如果能從最基礎的“裂解”開始講起，比如，用生動的比喻來解釋分子是如何在能量作用下斷裂成小塊的，那將非常有吸引力。我希望它能把復雜的化學反應機理，用通俗易懂的語言和圖示來呈現，讓非專業人士也能理解。而“質譜解讀”，更是我渴望掌握的技能。我希望書中能教我如何“讀懂”一張質譜圖，就像讀懂一張地圖一樣，知道每個峰代錶什麼，它們之間的關係又意味著什麼。這本書能否為我打開一扇窗，讓我看到分子是如何通過質譜“自我介紹”的？我期待它能講解一些生活中常見的物質，比如藥物、食品添加劑，它們是如何通過裂解反應和質譜分析來鑒定的。如果書中能穿插一些有趣的曆史故事，比如質譜技術是如何被發明齣來的，有哪些科學傢的貢獻，那將更能增加閱讀的趣味性。我希望能通過這本書，不僅僅是瞭解知識，更能感受到科學探索的魅力，激發我繼續學習的興趣。我希望它能讓我明白，原來那些我們每天接觸的物質，背後都有著如此精妙的分子世界和科學解讀方法。

评分☆☆☆☆☆

從《裂解反應與質譜解讀》這個書名來看，它似乎觸及到瞭化學分析中最核心、最能揭示物質本質的部分。我是一名在材料科學領域做研究的博士生，我們經常需要分析未知物質的組成和結構，以理解材料的性能與其分子結構之間的關係。質譜分析是我們的重要工具之一，但有時候，我們對質譜譜圖的解讀仍然停留在比較錶麵的層麵，對於某些復雜的裂解行為和碎片信息，理解不夠深入。這本書聽起來恰好能填補我在這方麵的知識空白。我期待它能夠深入探討不同類型的裂解反應，不僅僅是簡單的斷鍵，而是包括更復雜的重排反應、成簇反應等，以及這些反應在不同類型的化閤物中是如何發生的。同時，我對質譜技術本身也充滿瞭好奇，尤其是那些能夠提供高分辨率、高精度的質譜技術，比如TOF MS（飛行時間質譜）和Orbitrap MS（軌道阱質譜）等。我希望書中能詳細介紹這些先進質譜儀的工作原理，以及它們如何能夠提供更豐富、更精確的分子信息。更重要的是，我希望這本書能夠提供一些高級的質譜解讀策略，例如如何利用碎片離子信息進行同位素標記分析，如何進行代謝組學或蛋白質組學的鑒定，以及如何通過多維質譜技術來解析復雜的混閤物。如果書中能包含一些實際的研究案例，展示如何利用裂解反應和質譜分析來解決具體的科學問題，那就再好不過瞭。例如，如何通過質譜分析鑒定一個新閤成的聚閤物單體，或者如何追蹤一個復雜生物分子在體內的代謝途徑。