《有机化学》课程教学课件（PPT讲稿）第七章 有机化合物的波谱分析 7.5 质谱（Mass Specrometry）

(五)质谱( Mass Specrometry) (1)基本原理 (2)质谱仪和质谱图 (3)谱图的解析

(五) 质谱(Mass Specrometry) (1) 基本原理 (2) 质谱仪和质谱图 (3) 谱图的解析

五)质谱( Mass Specrometry) 质谱能够提供的信息: (1)相对分子质量 低分辨质谱就可以确定相对分子质量,髙分辨质谱可精确到00001 (2)分子式(样品的元素组成) 用同位素丰度比法(低分辨法)或高分辨质谱仪测得的准确相对分 子质量均可以确定分子式 (3)鉴定某些官能团 如甲基(m/z15)、羰基(m/z28)、甲氧基(m/z31)、乙酰基(m/z43) (4)分子结构信息 由分子结构与裂解方式的经验规律,根据碎片离子的m/z及相对丰度 RA提供分子结构信息; 5)人机问答,给出可能的化合物

(五) 质谱(Mass Specrometry) 质谱能够提供的信息： ⑴ 相对分子质量 低分辨质谱就可以确定相对分子质量，高分辨质谱可精确到0.0001； ⑵ 分子式(样品的元素组成) 用同位素丰度比法（低分辨法）或高分辨质谱仪测得的准确相对分 子质量,均可以确定分子式； ⑶ 鉴定某些官能团 如甲基(m/z 15)、羰基(m/z 28)、甲氧基(m/z 31)、乙酰基(m/z43)…… ⑷ 分子结构信息 由分子结构与裂解方式的经验规律,根据碎片离子的m/z及相对丰度 RA提供分子结构信息； ⑸ 人机问答，给出可能的化合物

(1)基本原理 质谱用于结构分析有点像: 花瓶打碎 将碎片拼起来 碎片 复原后的花瓶 (不可看到它的形状和质地) (可以看到它的形状和质地) 即 有机分子M电子轰击,分子离子(M*) 分离、收集、记录 质谱 开裂 碎片离子, 由分子结构与裂解方式的经验规律,根据分子离子和各 种碎片离子的质荷比及其相对丰度,就可以进行结构分析

(1) 基本原理 质谱用于结构分析有点像： 花瓶 打碎 碎片 (不可看到它的形状和质地) (可以看到它的形状和质地) 将碎片拼起来 复原后的花瓶 有机分子 电子轰击 质谱 开裂 碎片离子 分子离子 (-e) (M) ( M ) + 分离、收集、记录 即： 由分子结构与裂解方式的经验规律,根据分子离子和各 种碎片离子的质荷比及其相对丰度,就可以进行结构分析

(2)质谱仪和质谱图 质谱仪通常由四部分组成:进样系统、离子源、质量 分析器和离子检测器 由于计算机的发展,近代质谱仪一般还带有一个数据 处理系统用作有机质谱数据的收集、谱图的简化和处 理

(2) 质谱仪和质谱图 • 质谱仪通常由四部分组成：进样系统、离子源、质量 分析器和离子检测器。 • 由于计算机的发展，近代质谱仪一般还带有一个数据 处理系统,用作有机质谱数据的收集、谱图的简化和处 理

乙醇的质谱图 相对丰度 31 乙醇 45 27 15 m/e 相对丰度(RA)—以图中最强的离子峰(基峰)高为100%, 其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示

15 27 31 45 46 m/e 相对丰度 乙醇 乙醇的质谱图 相对丰度(RA )——以图中最强的离子峰(基峰)高为100％， 其它峰的峰高则用相对于基峰的百分数表示

(3)谱图的解析 质谱在有机结构分析上的应用主要有两方面: ①确定相对分子质量和分子式; ②由分子结构与裂解方式的经验规律,鉴定某些 官能团,给出分子的结构信息; 在基础有机中,我们仅介绍判断分子离子峰的 方法,以便于确定相对分子质量

(3) 谱图的解析 • 质谱在有机结构分析上的应用主要有两方面： ① 确定相对分子质量和分子式； ② 由分子结构与裂解方式的经验规律，鉴定某些 官能团，给出分子的结构信息； • 在基础有机中，我们仅介绍判断分子离子峰的 方法，以便于确定相对分子质量

判断分子离子峰M+)的方法 (1)从质谱图右端最高质量数的峰中去找M 注意:不能将同位素峰M+1、M+2...误认为是M+。 (2)利用M+或M-1峰 例如:醚、酯、胺的M+l峰明显;醛的M-1峰明显。 (3注意离子的质量数是奇数?偶数? 氮素规律 (4)注意可能的M与左侧其它碎片离子之间的质量差是 否符合逻辑 例如:1-溴丙烷的质谱

判断分子离子峰(M+·)的方法 ⑴ 从质谱图右端最高质量数的峰中去找M+· 注意：不能将同位素峰M+1、M+2… …误认为是M+·。 ⑵ 利用M+1或M-1峰 例如：醚、酯、胺的M+1峰明显；醛的M-1峰明显。 ⑶注意离子的质量数是奇数?偶数? ——氮素规律 ⑷ 注意可能的M+·与左侧其它碎片离子之间的质量差是 否符合逻辑 例如：1-溴丙烷的质谱

1-溴丙烷 100 80 0 122(C3H1Br)124(C3HBr) 0 10203040506070 90100110120130 1-溴丙烷的质谱

1-溴丙烷