第十四章_质谱法---蒋.pptVIP

第十四章质谱分析 一、质谱法的基本原理 二、质谱仪的组成 二、 质谱仪与质谱分析原理 第十四章质谱法 一、质谱中的主要离子 二、裂解类型 第十四章质谱法 一、分子式确定 二、化合物结构鉴定 第十四章质谱法 一、解析程序 二、解析实例 四极杆质量分析器（Quadrupole Mass Filter） 仪器结构 2.离子阱质量分析器 3. LC-MS (离子阱)联用仪器结构示意图 解：1) 质谱 M = 150 查Beynon表，可知分子式为： C9H10O2 2) 计算不饱和度 ? =1+9+1/2×(-10)=5 分子中可能有苯环、一个双键 UV谱 指示有苯环 4) IR谱 1745 cm-1 强： 1225 cm-1 强： 3100-3000 cm-1 弱 1600-1450 cm-1 两个弱带 749 cm-1 强 697 cm-1 强 单取代苯 5) 1H-NMR谱 三类氢核，均为单峰，说明无自旋偶合作用 6) 可能的结构 C9H10O2 (A) (B) (C) (D) 7) 验证 (C) 甲基与亚甲基化学位移与图谱不符，排除。 (D) 甲基化学位移与图谱不符，且共轭体系应使C=O伸缩振动峰向低波数方向移动，排除。 (B) 质谱得不到m/z为91的离子，排除 (A) 91 43 m/z108: 重排峰，分子离子失去乙酰基，伴随重排一个氢原子生成的。 m/z91: 苯环发生β断裂，形成离子产生的。 m/z43: 酯羰基α断裂，形成的 离子产生的。 4 重排离子 麦氏重排 5 亚稳离子 离子源 亚稳离子 m1 m2 m* m/e 二 常见有机化合物的质谱 （一）烃类 ?正构烷烃：每隔14个质量单位出峰 正癸烷质谱图 CnH2n+1离子系列 ?支链烷烃：支链取代位置裂解 3-乙基己烷质谱图 29 43 85 71 ?芳烃 基峰 扩环 麦氏重排 （二）醇和酚 ?醇 (M-18)+ (M-1)+ ?酚 麦氏重排 （三）醛和酮 （四）酯和酸 麦氏重排 第三节 质谱分析法 1 分子量的确定 ? 分子离子峰一般是质谱图中质荷比最大的峰 ? 分子离子峰应具有合理的质量丢失 不可能出现(M-３～14)+及(M-20～25)+离子峰 ? 质量数应符合氮规则 氮原子个数 { 奇数：分子量为奇数 偶数：分子量为偶数 2 分子式的确定 ? 高分辨质谱法 ? 同位素丰度法 0.38 0.78 0.61 0.45 0.84 0.68 0.52 9.25 9.23 9.61 9.98 9.96 10.34 10.71 ① C7H10N4 ② C8H8NO2 ③ C8H10N2O ④ C8H12N3 ⑤ C9H10O2 ⑥ C9H12NO ⑦ C9H14N2 M+2 M+1 150 Beynon表 解：1) 质谱 M = 150 查Beynon表，可知分子式为： C9H10O2 3 分子结构的确定 1) 谱图解释的一般方法 由质谱的高质量端确定分子离子峰，求出分子量。 采用高分辨质谱法或同位素丰度法，求出分子式。 计算不饱和度 研究高质量端离子峰, 确定化合物中的取代基 M－15(CH3); M－16(O, NH2); M－17(OH, NH3); M－18(H2O); M－19(F); M－26(C2H2); M－27(HCN, C2H3); M－28(CO, C2H4); M－29(CHO, C2H5); M－30(NO); M－31(CH2OH, OCH3); M－32(S, CH3OH) M－35(Cl); M－42(CH2CO, CH2N2) M－43(CH3CO, C3H7); M－44(CO2, CS2) 研究低质量端离子峰，寻找化合物的特征离子或特征离子系列，推测化合物类型。 由以上研究结果，提出化合物的结构单元或可能的结构。 验证所得结果。 质谱断裂规律；标准质谱图 例1：推测化合物C8H8O2的结构。 2) 谱图分析举例 1. 计算不饱和度 ? =1+8+1/2×(-8)=5 分子中可能有苯环、一个双键 2. 质谱中无m/z为91的峰，说明不是烷基取代苯 ; C2H3O2 可能的结构： (A) (B) (C) (D) (A) 3. 质谱验证 (B) 105 105 (