质谱分析的基本原理和质谱仪幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,II,质谱（,MS,）,一,.,概述,1,二,.,质谱分析的基本原理和质谱仪,1.,基本原理,(EI,法,),产生离子的方法：电子轰击,(EI),、化学电离,(CI),、快原子轰击,(FAB),、电喷雾电离,(ESI),等。,电子轰击离子化法是有机化合物电离的常规方法。,化学电离法可得到丰度较高的分子离子或准分子离子峰。,2,3,2.,质谱仪,1),离子源,2),质量分析系统,3),离子收集，检定系统。,三,.,质谱图,横坐标：,m/e(,质荷比,);,纵坐标：相对强度,最强的峰为,基峰，,规定其强度为,100%.,峰的强度与该离子,出现的几率有关。丰度最高的阳离子是最稳定的阳离子。,4,大多数阳离子带电荷,+1,，故其峰的,m/e,值为阳离子的质量,;,质谱表,四,.,离子的主要类型、形成及其应用,1.,分子离子,(,奇电子离子,),化合物分子失去一个外层电子而形成的带正电荷的离子。,m/e,值最大的是母体分子的分子量,.(,除母体离子发生裂解等,),。,5,对于一般有机物电子失去的程度：,n,电子,电子,电子,失去一个,电子形成的分子离子：,正电荷位置不确定时用 表示,:,失去一个,n,电子形成的分子离子：,分子离子峰主要用于分子量的测定。,失去一个,电子形成的分子离子：,6,当分子中含有偶数个氮原子或不含氮原子时,分子量应为偶数；,当分子中含有奇数个氮原子时,分子量应为奇数。,氮规则,试,判断下列化合物的分子离子峰的质荷比是偶数还是奇数？,7,2.,同位素离子,含有同位素的离子称同位素离子。,同位素离子峰一般出现在相应分子离子峰或碎片离子峰的右,侧附近，,m/e,用,M+1,，,M+2,等表示。,（表,11-11,）,8,同位素峰的相对强度与分子中所含元素的原子数目及各元素的,天然同位素丰度有关。,同位素离子峰的强度比为,(a+b),n,展开后的各项数值比。,通过分子离子峰与同位素离子峰的相对强度比导出化合物的,分子式,(,即,利用同位素确定分子式,),。,a:,轻同位素丰度b:,重同位素丰度,;n:,该元素在,分子中的个数。,9,例：某化合物的质谱数据：,M=181,，,P,M,%=100%,P,(M+1),%=14.68%P,(M+2),%=0.97%,查贝诺表,根据“氮规则”,M=181,，化合物分子式为,(2),。,利用高分辨质谱仪给出精确分子量，以推出分子式。,如：高分辨质谱仪测定精确质量为,166.0630,（,0.006,）。,MW,：,166.0570166.0690,10,同位素离子峰鉴定分子中氯、溴、硫原子。,如,:CH,3,CH,2,Br,天然丰度,%,79,Br 50.537%;,81,Br 49.463%,相对强度：,M,：,100%M+2 97.87%,峰强度比：,1,1,11,3.,碎片离子和重排离子,断裂方式：,半裂解：已电离的,键的裂解。,12,a.,醛酮等化合物的,a-,裂解,1),产生氧正离子、氮正离子、卤正离子的裂解,a-,裂解,:,带电荷的有机官能团与相连的,碳原子之间的裂解。,13,14,b.,醇、醚、胺和卤代烷等化合物的,裂解,裂解：,与带电荷的有机官能团相连的碳原子与碳原子,之间的裂解。,15,b.,烷基芳烃类化合物的裂解,c.,烷烃类化合物的裂解,a.,烯烃类化合物的裂解,2),产生碳正离子的裂解,16,d.i-,裂解产生碳正离子,17,Hexane,18,2-methylbutane,19,Neopentane,20,3),脱去中性分子的裂解,RDA,反应,Mclafferty rearrangement(,麦氏重排,),分子中有不饱和基团和,氢原子的化合物能发生麦氏重排。,21,氢原子重排到不饱和基团上,(,通过六元环状过渡态,),，同时,伴随,原子间的键断裂。,22,例：,2-,戊酮在,m/e 58,处有一个吸收峰，该峰是,Mclafferty,重,排裂解产生的碎片离子峰，试写出其裂解过程。,23,1.,某胺类化合物其质谱图上于,m/e30,处有一强峰,试问其结构,可能为下列化合物中的哪一个？试写出其裂解过程。,讨论,2.3-,甲基,-2-,戊酮在,m/e72,处有一吸收峰,该峰是Mclafferty,重排,裂解产生的碎片离子峰，试写出其裂解过程。,24,3.,某醛质谱图中,m/e 44,处有一个强峰，试问其结构可能是,下列哪一个化合物？,4.,某酮分子式,C,10,H,12,O,，其质谱图给出,m/e,值为：,15,、,43,、,57,、,91,、,105,、,148,。试写出此化合物的结构。,25,五,.,利用质谱和其它谱确定化合物结构,1),分子式为,C,6,H,12,O,的酮,(A),、酮,(B),，它们的质谱图如下，,试确定酮,(A),与酮,(B),的结构。,（,A,）,（,B,）,26,27,某未知化合物的分子式,C,9,H,10,O,2,其质谱,红外,核磁数据,如下图所示,.,它的紫外光谱数据,：,268,264,262,257,252nm(,max,101,158,147,194,153),。试推断其结构。,丰度,%,m/e,思考题,91,108,43,28,(,ppm,),29,波长,(m),吸光度,30,作业,11-23,29,36,38,31,