(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:
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/z 43)……
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:
¨ò?é?é
(ü×) (ü×)
éó¨
ú ·?×?
×
×
é×?
·?××?
(-e)
(M) ( M ) +
·
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。
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。
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
(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:
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/z 43)……
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:
¨ò?é?é
(ü×) (ü×)
éó¨
ú ·?×?
×
×
é×?
·?××?
(-e)
(M) ( M ) +
·
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。
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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。
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