5.4 各类有机化合物的质谱
5.4.1 烃类化合物的质谱
1,烷烃
直链烷烃,1)显示弱的分子离子峰。
2)由一系列峰簇组成,峰簇之间差 14个单位。
( 29,43,57,71,85,99… )
3)各峰簇的顶端形成一平滑曲线,最高点在 C3或 C4。
4)比 M+,峰质量数低的下一个峰簇顶点是 M- 29。
而有甲基分枝的烷烃将有 M- 15,这是直链烷烃
与带有甲基分枝的烷烃相区别的重要标志。
支链烷烃,1)分枝烷烃的分子离子峰强度较直链烷烃降低。
2)各峰簇顶点不再形成一平滑曲线,因在分枝处易
断裂,其离子强度增加。
3)在分枝处的断裂,伴随有失去单个氢原子的倾向,
产生较强的 CnH2n 离子。
4)有 M- 15 的峰。
环烷烃,1)由于环的存在,分子离子峰的强度相对增加。
2)常在环的支链处断开,给出 CnH2n-1 峰,
也常伴随氢原子的失去,因此该 CnH2n-2 峰较强。
( 41,55,56,69… )
3)环的碎化特征是失去 C2H4 (也可能失去 C2H5)。
2,烯烃
1)由于双键的引入,分子离子峰增强。
2)相差 14的一簇峰,( 41+ 14 n) 41,55,69,83… 。
3)断裂方式有 β 断裂; γ-H、六元环、麦氏重排。
4)环烯烃及其衍生物发生 RDA 反应。
3.芳烃
1)芳烃类化合物稳定,分子离子峰强。
2)有烷基取代的,易发生 Cα- C β 键的裂解,生成的苄基离子往
往是基峰。 91+ 14 n--苄基苯系列。
3)也有 α 断裂,有多甲基取代时,较显著。
4)四元环重排; 有 γ-H,麦氏重排; RDA 裂解。
5)特征峰,39,51,65,77、,78,91,92,93
5.4.2 醇、酚、醚
1.醇
1)分子离子峰弱或不出现。
2) Cα- C β 键的裂解生成 31+ 14 n 的含氧碎片离子峰。
伯醇,31+ 14 n ; 仲醇,45+ 14 n ; 叔醇,59+ 14 n
3)脱水,M- 18 的峰。
4)似麦氏重排:失去烯、水; M- 18- 28 的峰。
5)小分子醇出现 M- 1 的峰。
2.酚(或芳醇)
1)分子离子峰很强。苯酚的分子离子峰为基峰。
2) M- 1 峰。苯酚很弱,甲酚和苯甲醇的很强。
3)酚、苄醇最主要的特征峰,M- 28 (- CO)
M- 29(- CHO)
3,醚
脂肪醚,1)分子离子峰弱。
2) α –裂解及碳 -碳 σ 键断裂,生成系列 CnH2n+1O 的
含氧碎片峰。( 31,45,59… )
3) ?-裂解,生成一系列 CnH2n+1 碎片离子。
( 29,43,57,71… )
芳香醚,1)分子离子峰较强。
2)裂解方式与脂肪醚类似,可见 77,65,39 等苯的特
征碎片离子峰。
5.4.3 硫醇、硫醚
硫醇与硫醚的质谱与相应的醇和醚的质谱类似,但硫醇和硫醚
的分子离子峰比相应的醇和醚要强。
1,硫醇
1)分子离子峰较强。
2) α 断裂,产生强的 CnH2n+1 S+ 峰,出现含硫特征碎片离子峰。
( 47+14 n ; 47,61,75,89… )
3)出现( M- 34) (- SH2),( M- 33) (- SH),33( HS+),
34( H2S+)的峰。
2.硫醚
1)硫醚的分子离子峰较相应的硫醇强。
2) α 断裂、碳-硫 σ 键裂解生成 CnH2n+1S+ 系列含硫的
碎片离子。
5.4.4 胺类化合物
1.脂肪胺
1)分子离子峰很弱;往往不出现。
2)主要裂解方式为 α 断裂和经过四元环过渡态的氢重排。
3)出现 30,44,58,72… 系列 30+ 14 n 的含氮特征碎片离子峰。
2.芳胺
1)分子离子峰很强,基峰。
2)杂原子控制的 α 断裂。
5.4.5 卤代烃
脂肪族卤代烃的分子离子峰弱,芳香族卤代烃的分子离子峰强。
分子离子峰的相对强度随 F,Cl,Br,I 的顺序依次增大。
1) α 断裂产生符合通式 CnH2nX+ 的离子
2) ? 断裂,生成( M- X ) +的离子
注意:
① 可见 ( M- X ) +,( M- HX) +,X+,CnH2n,CnH2n+1 系列峰。
② 19 F 的存在由( M- 19),( M- 20)碎片离子峰来判断。
③ 127 I 的存在由( M- 127),m/z 127 等碎片离子峰来判断。
④ Cl,Br 原子的存在及数目由其同位素峰簇的相对强度来判断。
3)含 Cl,Br 的直链卤化物易发生重排反应,形成符合
CnH2nX+ 通式的离子
5.4.6 羰基化合物
1,醛
脂肪醛,1)分子离子峰明显。
2) α 裂解生成 (M- 1) (- H,),( M- 29) (- CHO)
和强的 m/z 29( HCO+) 的离子峰;同时伴随有
m/z 43,57,71… 烃类的特征碎片峰。
3) γ-氢重排,生成 m/z 44( 44+ 14n)的峰。
芳醛,1)分子离子峰很强。
2) M- 1 峰很明显。
2,酮
1) 酮类化合物分子离子峰较强。
2) α 裂解(优先失去大基团)
烷系列,29+ 14 n
3) γ-氢重排
酮的特征峰 m/z 58 或 58+ 14 n
3,羧酸类
脂肪酸,1)分子离子峰很弱。
2) α 裂解
出现 (M- 17) (OH),(M- 45) (COOH),
m/z 45 的峰及烃类系列碎片峰。
3) γ-氢重排 羧酸特征离子峰 m/z 60 ( 60+ 14 n )
4)含氧的碎片峰 ( 45,59,73… )
芳酸,1)分子离子峰较强。
2)邻位取代羧酸会有 M- 18(- H2O)峰。
4,酯类化合物
1)分子离子纷纷较弱,但可以看到。
2) α 裂解,强峰
( M- OR)的峰,判断酯的类型;( 31+ 14 n )
( M- R)的峰,29+ 14 n; 59+ 14 n
3)麦氏重排,产生的峰,74+ 14 n
4)乙酯以上的酯可以发生双氢重排,生成 的峰,61+ 14 n
5,酰胺类化合物
1)分子离子峰较强。
2) α 裂解; γ-氢重排
6,氨基酸与氨基酸酯
小结:
羰基化合物中
各类化合物的
麦氏重排峰
醛、酮,58+14 n
酯,74+14 n
酸,60+14 n
酰胺,59+14 n
5.4.7 质谱图中常见碎片离子及其可能来源
5.5 质谱图的解析
5.5.1 质谱图解析的方法和步骤
1.校核质谱谱峰的 m/z值
2.分子离子峰的确定
3.对质谱图作一总的浏览
分析同位素峰簇的相对强度比及峰形,判断是否有
Cl,Br S,Si,F,P,I 等元素。
4.分子式的确定 -----计算不饱和度
5.研究重要的离子
( 1)高质量端的离子(第一丢失峰 M- 18 - OH)
( 2)重排离子
( 3)亚稳离子
( 4)重要的特征离子
烷系,29,43,57,71,85….
芳系,39,51,65,77,91,92,93
氧系,31,45,59,73(醚、酮)
氮系,30,44,58
6.尽可能推测结构单元和分子结构
7.对质谱的校对、指认
5.5.2 质谱解析实例
1,请写出下列化合物质谱中基峰离子的形成过程。
① 1,4-二氧环己烷
基峰离子 m/z 28 可能的形成过程为:
② 2-巯基丙酸甲酯
基峰离子 m/z 61 可能的形成过程为:
③ E-1-氯 -1-己烯
基峰离子 m/z 56 可能的形成过程为:
2.试判断质谱图 1,2分别是 2-戊酮还是 3-戊酮的质谱
图。写出谱图中主要离子的形成过程。
解:由图 1 可知,m/z 57 和 m/z 29 很强,且丰度相当。 m/z 86
分子离子峰的质量比最大的碎片离子 m/z 57 大 29 u,该质量差
属合理丢失,且与碎片结构 C2H5 相符合。所以,图 1 应是 3-戊酮
的质谱,m/z 57,29 分别由 α-裂解,?-裂解产生。
由图 2可知,图中的基峰为 m/z 43,其它离子的丰度都很低,
这是 2-戊酮进行 α-裂解和 ?-裂解所产生的两种离子质量相同的结果。
3,未知物质谱图如下,红外光谱显示该未知物在
1150~ 1070 cm-1有强吸收,试确定其结构。
解:从质谱图中得知以下结构信息:
① m/z 88 为分子离子峰;
② m/z 88 与 m/z 59质量差为 29u,为合理丢失。且丢失的可能
的是 C2H5 或 CHO;
③图谱中有 m/z 29,m/z 43 离子峰,说明可能存在乙基、正丙
基或异丙基;
④基峰 m/z 31为醇或醚的特征离子峰,表明化合物可能是醇或
醚。
由于红外谱在 1740~ 1720 cm-1 和 3640~ 3620 cm-1无吸收,可否
定化合物为醛和醇。因为醚的 m/z 31 峰可通过以下重排反应产生:
据此反应及其它质谱信息,推测未知物可能的结构为:
质谱中主要离子的产生过程
4,某化合物的质谱如图所示。该化合物的 1H NMR 谱
在 2.3 ppm 左右有一个单峰,试推测其结构。
解:由质谱图可知:
①分子离子峰 m/z 149是奇数,说明分子中含奇数个氮原子 ;
② m/z 149与相邻峰 m/z 106 质量相差 43u,为合理丢失,丢
失的碎片可能是 CH3CO 或 C3H7;
③ 碎片离子 m/z 91 表明,分子中可能存在 苄基 结构单元。
综合以上几点及题目所给的 1H NMR图谱数据得出该化合物
可能的结构为
质谱图中离子峰的归属为
5.一个羰基化合物,经验式为 C6H12O,其质谱见
下图,判断该化合物是何物。
解 ;图中 m/z = 100的峰可能为分子离子峰,那么它的分
子量则为 100。图中其它较强峰有,85,72,57,43等。
85的峰是分子离子脱掉质量数为 15的碎片所得,应为甲基。
m/z = 43的碎片等于 M-57,是分子去掉 C4H9的碎片。 m/z = 57
的碎片是 C4H9+ 或者是 M-Me-CO。根据酮的裂分规律可初步
判断它为甲基丁基酮,裂分方式为:
以上结构中 C4H9可以是伯、仲、叔丁基,能否判断?图中有
一 m/z = 72的峰,它应该是 M-28,即分子分裂为乙烯后生成的
碎片离子。只有 C4H9为仲丁基,这个酮经麦氏重排后才能得
到 m/z = 72的碎片。若是正丁基也能进行麦氏重排,但此时得
不到 m/z = 72的碎片。
因此该化合物为 3-甲基 -2-戊酮。
6,试由未知物质谱图推出其结构。
解:图中最大质荷比的峰为 m/z 102,下一个质荷比的峰
为 m/z 87,二者相差 15u,对应一个甲基,中性碎片的
丢失是合理的,可初步确定 m/z 102为分子离子峰。
该质谱分子离子峰弱,也未见苯环碎片,由此可知该化
合物为脂肪族化合物。
从 m/z 31,45,73,87的系列可知该化合物含氧且为醇、
醚类型。由于质谱图上无 M- 18等有关离子,因此未知
物应为脂肪族醚类化合物。结合分子量 102可推出未知物
分子式为 C6H14O。
从高质量端 m/z 87及强峰 m/z 73可知化合物碎裂时失去
甲基、乙基(剩下的含氧原子的部分为正离子)。
综上所述,未知物的可能结构有下列两种:
m/z 59,45分别对应 m/z 87,73失 28u,可设想这是经四员环氢
转移失去 C2H4 所致。由此可见,未知物结构式为( a),它产
生 m/z 59,45的峰,质谱中可见。反之,若结构式为( b),经
四员环氢转移将产生 m/z 45,31的峰,而无 m/z 59,但质谱图
中有 m/z 59,而 m/z 31很弱,因此结构式( b)可以排除。
下面分析结构式( a)的主要碎裂途径:
7,试由质谱图推出该未知化合物结构。
解:从该图可看出 m/z 228 满足分子离子峰的各项条件,可考虑它
为分子离子峰。
由 m/z 228,230; 183,185; 169,171 几乎等高的峰强度比可
知该化合物含一个 Br。
m/z 149 是分子离子峰失去溴原子后的碎片离子,由 m/z 149 与
150 的强度比可估算出该化合物不多于十个碳原子,但进一步推出
元素组成式还有困难。
从 m/z 77,51,39 可知该化合物含有苯环。
从存在 m/z 91,但强度不大可知苯环被碳原子取代而非 CH2
基团。
m/z 183为 M- 45,m/z 169 为 M- 45- 14,45与 59u 很可能对
应羧基- COOH 和 - CH2- COOH。
现有结构单元:
加起来共 227 质量单位,因此可推出苯环上取代的为 CH,即该
化合物结构为:
其主要碎化途径如下:
作业:
1.未知化合物的质谱图如下所示,由谱图推导其结构。
2,未知物的质谱图如下图所示,推导其结构。谱中
m/z 106( 82.0),m/z 107( 4.3),m/z 108( 3.8)。
3.未知化合物的质谱图如下所示,推导其结构。
5.4.1 烃类化合物的质谱
1,烷烃
直链烷烃,1)显示弱的分子离子峰。
2)由一系列峰簇组成,峰簇之间差 14个单位。
( 29,43,57,71,85,99… )
3)各峰簇的顶端形成一平滑曲线,最高点在 C3或 C4。
4)比 M+,峰质量数低的下一个峰簇顶点是 M- 29。
而有甲基分枝的烷烃将有 M- 15,这是直链烷烃
与带有甲基分枝的烷烃相区别的重要标志。
支链烷烃,1)分枝烷烃的分子离子峰强度较直链烷烃降低。
2)各峰簇顶点不再形成一平滑曲线,因在分枝处易
断裂,其离子强度增加。
3)在分枝处的断裂,伴随有失去单个氢原子的倾向,
产生较强的 CnH2n 离子。
4)有 M- 15 的峰。
环烷烃,1)由于环的存在,分子离子峰的强度相对增加。
2)常在环的支链处断开,给出 CnH2n-1 峰,
也常伴随氢原子的失去,因此该 CnH2n-2 峰较强。
( 41,55,56,69… )
3)环的碎化特征是失去 C2H4 (也可能失去 C2H5)。
2,烯烃
1)由于双键的引入,分子离子峰增强。
2)相差 14的一簇峰,( 41+ 14 n) 41,55,69,83… 。
3)断裂方式有 β 断裂; γ-H、六元环、麦氏重排。
4)环烯烃及其衍生物发生 RDA 反应。
3.芳烃
1)芳烃类化合物稳定,分子离子峰强。
2)有烷基取代的,易发生 Cα- C β 键的裂解,生成的苄基离子往
往是基峰。 91+ 14 n--苄基苯系列。
3)也有 α 断裂,有多甲基取代时,较显著。
4)四元环重排; 有 γ-H,麦氏重排; RDA 裂解。
5)特征峰,39,51,65,77、,78,91,92,93
5.4.2 醇、酚、醚
1.醇
1)分子离子峰弱或不出现。
2) Cα- C β 键的裂解生成 31+ 14 n 的含氧碎片离子峰。
伯醇,31+ 14 n ; 仲醇,45+ 14 n ; 叔醇,59+ 14 n
3)脱水,M- 18 的峰。
4)似麦氏重排:失去烯、水; M- 18- 28 的峰。
5)小分子醇出现 M- 1 的峰。
2.酚(或芳醇)
1)分子离子峰很强。苯酚的分子离子峰为基峰。
2) M- 1 峰。苯酚很弱,甲酚和苯甲醇的很强。
3)酚、苄醇最主要的特征峰,M- 28 (- CO)
M- 29(- CHO)
3,醚
脂肪醚,1)分子离子峰弱。
2) α –裂解及碳 -碳 σ 键断裂,生成系列 CnH2n+1O 的
含氧碎片峰。( 31,45,59… )
3) ?-裂解,生成一系列 CnH2n+1 碎片离子。
( 29,43,57,71… )
芳香醚,1)分子离子峰较强。
2)裂解方式与脂肪醚类似,可见 77,65,39 等苯的特
征碎片离子峰。
5.4.3 硫醇、硫醚
硫醇与硫醚的质谱与相应的醇和醚的质谱类似,但硫醇和硫醚
的分子离子峰比相应的醇和醚要强。
1,硫醇
1)分子离子峰较强。
2) α 断裂,产生强的 CnH2n+1 S+ 峰,出现含硫特征碎片离子峰。
( 47+14 n ; 47,61,75,89… )
3)出现( M- 34) (- SH2),( M- 33) (- SH),33( HS+),
34( H2S+)的峰。
2.硫醚
1)硫醚的分子离子峰较相应的硫醇强。
2) α 断裂、碳-硫 σ 键裂解生成 CnH2n+1S+ 系列含硫的
碎片离子。
5.4.4 胺类化合物
1.脂肪胺
1)分子离子峰很弱;往往不出现。
2)主要裂解方式为 α 断裂和经过四元环过渡态的氢重排。
3)出现 30,44,58,72… 系列 30+ 14 n 的含氮特征碎片离子峰。
2.芳胺
1)分子离子峰很强,基峰。
2)杂原子控制的 α 断裂。
5.4.5 卤代烃
脂肪族卤代烃的分子离子峰弱,芳香族卤代烃的分子离子峰强。
分子离子峰的相对强度随 F,Cl,Br,I 的顺序依次增大。
1) α 断裂产生符合通式 CnH2nX+ 的离子
2) ? 断裂,生成( M- X ) +的离子
注意:
① 可见 ( M- X ) +,( M- HX) +,X+,CnH2n,CnH2n+1 系列峰。
② 19 F 的存在由( M- 19),( M- 20)碎片离子峰来判断。
③ 127 I 的存在由( M- 127),m/z 127 等碎片离子峰来判断。
④ Cl,Br 原子的存在及数目由其同位素峰簇的相对强度来判断。
3)含 Cl,Br 的直链卤化物易发生重排反应,形成符合
CnH2nX+ 通式的离子
5.4.6 羰基化合物
1,醛
脂肪醛,1)分子离子峰明显。
2) α 裂解生成 (M- 1) (- H,),( M- 29) (- CHO)
和强的 m/z 29( HCO+) 的离子峰;同时伴随有
m/z 43,57,71… 烃类的特征碎片峰。
3) γ-氢重排,生成 m/z 44( 44+ 14n)的峰。
芳醛,1)分子离子峰很强。
2) M- 1 峰很明显。
2,酮
1) 酮类化合物分子离子峰较强。
2) α 裂解(优先失去大基团)
烷系列,29+ 14 n
3) γ-氢重排
酮的特征峰 m/z 58 或 58+ 14 n
3,羧酸类
脂肪酸,1)分子离子峰很弱。
2) α 裂解
出现 (M- 17) (OH),(M- 45) (COOH),
m/z 45 的峰及烃类系列碎片峰。
3) γ-氢重排 羧酸特征离子峰 m/z 60 ( 60+ 14 n )
4)含氧的碎片峰 ( 45,59,73… )
芳酸,1)分子离子峰较强。
2)邻位取代羧酸会有 M- 18(- H2O)峰。
4,酯类化合物
1)分子离子纷纷较弱,但可以看到。
2) α 裂解,强峰
( M- OR)的峰,判断酯的类型;( 31+ 14 n )
( M- R)的峰,29+ 14 n; 59+ 14 n
3)麦氏重排,产生的峰,74+ 14 n
4)乙酯以上的酯可以发生双氢重排,生成 的峰,61+ 14 n
5,酰胺类化合物
1)分子离子峰较强。
2) α 裂解; γ-氢重排
6,氨基酸与氨基酸酯
小结:
羰基化合物中
各类化合物的
麦氏重排峰
醛、酮,58+14 n
酯,74+14 n
酸,60+14 n
酰胺,59+14 n
5.4.7 质谱图中常见碎片离子及其可能来源
5.5 质谱图的解析
5.5.1 质谱图解析的方法和步骤
1.校核质谱谱峰的 m/z值
2.分子离子峰的确定
3.对质谱图作一总的浏览
分析同位素峰簇的相对强度比及峰形,判断是否有
Cl,Br S,Si,F,P,I 等元素。
4.分子式的确定 -----计算不饱和度
5.研究重要的离子
( 1)高质量端的离子(第一丢失峰 M- 18 - OH)
( 2)重排离子
( 3)亚稳离子
( 4)重要的特征离子
烷系,29,43,57,71,85….
芳系,39,51,65,77,91,92,93
氧系,31,45,59,73(醚、酮)
氮系,30,44,58
6.尽可能推测结构单元和分子结构
7.对质谱的校对、指认
5.5.2 质谱解析实例
1,请写出下列化合物质谱中基峰离子的形成过程。
① 1,4-二氧环己烷
基峰离子 m/z 28 可能的形成过程为:
② 2-巯基丙酸甲酯
基峰离子 m/z 61 可能的形成过程为:
③ E-1-氯 -1-己烯
基峰离子 m/z 56 可能的形成过程为:
2.试判断质谱图 1,2分别是 2-戊酮还是 3-戊酮的质谱
图。写出谱图中主要离子的形成过程。
解:由图 1 可知,m/z 57 和 m/z 29 很强,且丰度相当。 m/z 86
分子离子峰的质量比最大的碎片离子 m/z 57 大 29 u,该质量差
属合理丢失,且与碎片结构 C2H5 相符合。所以,图 1 应是 3-戊酮
的质谱,m/z 57,29 分别由 α-裂解,?-裂解产生。
由图 2可知,图中的基峰为 m/z 43,其它离子的丰度都很低,
这是 2-戊酮进行 α-裂解和 ?-裂解所产生的两种离子质量相同的结果。
3,未知物质谱图如下,红外光谱显示该未知物在
1150~ 1070 cm-1有强吸收,试确定其结构。
解:从质谱图中得知以下结构信息:
① m/z 88 为分子离子峰;
② m/z 88 与 m/z 59质量差为 29u,为合理丢失。且丢失的可能
的是 C2H5 或 CHO;
③图谱中有 m/z 29,m/z 43 离子峰,说明可能存在乙基、正丙
基或异丙基;
④基峰 m/z 31为醇或醚的特征离子峰,表明化合物可能是醇或
醚。
由于红外谱在 1740~ 1720 cm-1 和 3640~ 3620 cm-1无吸收,可否
定化合物为醛和醇。因为醚的 m/z 31 峰可通过以下重排反应产生:
据此反应及其它质谱信息,推测未知物可能的结构为:
质谱中主要离子的产生过程
4,某化合物的质谱如图所示。该化合物的 1H NMR 谱
在 2.3 ppm 左右有一个单峰,试推测其结构。
解:由质谱图可知:
①分子离子峰 m/z 149是奇数,说明分子中含奇数个氮原子 ;
② m/z 149与相邻峰 m/z 106 质量相差 43u,为合理丢失,丢
失的碎片可能是 CH3CO 或 C3H7;
③ 碎片离子 m/z 91 表明,分子中可能存在 苄基 结构单元。
综合以上几点及题目所给的 1H NMR图谱数据得出该化合物
可能的结构为
质谱图中离子峰的归属为
5.一个羰基化合物,经验式为 C6H12O,其质谱见
下图,判断该化合物是何物。
解 ;图中 m/z = 100的峰可能为分子离子峰,那么它的分
子量则为 100。图中其它较强峰有,85,72,57,43等。
85的峰是分子离子脱掉质量数为 15的碎片所得,应为甲基。
m/z = 43的碎片等于 M-57,是分子去掉 C4H9的碎片。 m/z = 57
的碎片是 C4H9+ 或者是 M-Me-CO。根据酮的裂分规律可初步
判断它为甲基丁基酮,裂分方式为:
以上结构中 C4H9可以是伯、仲、叔丁基,能否判断?图中有
一 m/z = 72的峰,它应该是 M-28,即分子分裂为乙烯后生成的
碎片离子。只有 C4H9为仲丁基,这个酮经麦氏重排后才能得
到 m/z = 72的碎片。若是正丁基也能进行麦氏重排,但此时得
不到 m/z = 72的碎片。
因此该化合物为 3-甲基 -2-戊酮。
6,试由未知物质谱图推出其结构。
解:图中最大质荷比的峰为 m/z 102,下一个质荷比的峰
为 m/z 87,二者相差 15u,对应一个甲基,中性碎片的
丢失是合理的,可初步确定 m/z 102为分子离子峰。
该质谱分子离子峰弱,也未见苯环碎片,由此可知该化
合物为脂肪族化合物。
从 m/z 31,45,73,87的系列可知该化合物含氧且为醇、
醚类型。由于质谱图上无 M- 18等有关离子,因此未知
物应为脂肪族醚类化合物。结合分子量 102可推出未知物
分子式为 C6H14O。
从高质量端 m/z 87及强峰 m/z 73可知化合物碎裂时失去
甲基、乙基(剩下的含氧原子的部分为正离子)。
综上所述,未知物的可能结构有下列两种:
m/z 59,45分别对应 m/z 87,73失 28u,可设想这是经四员环氢
转移失去 C2H4 所致。由此可见,未知物结构式为( a),它产
生 m/z 59,45的峰,质谱中可见。反之,若结构式为( b),经
四员环氢转移将产生 m/z 45,31的峰,而无 m/z 59,但质谱图
中有 m/z 59,而 m/z 31很弱,因此结构式( b)可以排除。
下面分析结构式( a)的主要碎裂途径:
7,试由质谱图推出该未知化合物结构。
解:从该图可看出 m/z 228 满足分子离子峰的各项条件,可考虑它
为分子离子峰。
由 m/z 228,230; 183,185; 169,171 几乎等高的峰强度比可
知该化合物含一个 Br。
m/z 149 是分子离子峰失去溴原子后的碎片离子,由 m/z 149 与
150 的强度比可估算出该化合物不多于十个碳原子,但进一步推出
元素组成式还有困难。
从 m/z 77,51,39 可知该化合物含有苯环。
从存在 m/z 91,但强度不大可知苯环被碳原子取代而非 CH2
基团。
m/z 183为 M- 45,m/z 169 为 M- 45- 14,45与 59u 很可能对
应羧基- COOH 和 - CH2- COOH。
现有结构单元:
加起来共 227 质量单位,因此可推出苯环上取代的为 CH,即该
化合物结构为:
其主要碎化途径如下:
作业:
1.未知化合物的质谱图如下所示,由谱图推导其结构。
2,未知物的质谱图如下图所示,推导其结构。谱中
m/z 106( 82.0),m/z 107( 4.3),m/z 108( 3.8)。
3.未知化合物的质谱图如下所示,推导其结构。