質(zhì)譜圖結(jié)構(gòu)解析

關(guān)于質(zhì)譜圖結(jié)構(gòu)解析第一頁，共五十二頁，2022年，8月28日1.直鏈烷烴一、飽和烴的質(zhì)譜圖alkanesm/z15294357859911314271第二頁，共五十二頁，2022年，8月28日正癸烷分子離子：C1(100%)，C10(6%)，C16(小)，C45(0)有m/z

：15,29，43，57，71，…CnH2n+1奇數(shù)系列峰(σ-斷裂)m/z：43(C3H7+)，57(C4H9+)最強，基峰有m/z

：27，41，55，69，……CnH2n-1系列峰

C2H5+（m/z=29）→C2H3+（m/z=27）+H2第三頁，共五十二頁，2022年，8月28日2.支鏈烷烴丟失最大烴基原則第四頁，共五十二頁，2022年，8月28日3.環(huán)烷烴第五頁，共五十二頁，2022年，8月28日二、烯烴烯烴易失去一個π

電子，分子離子峰比烷烴的強。基峰：CH2=CHCH2+（m/z=41）;烯丙斷裂；己烯-1系列41+14n(n=0,1,2…)峰：41+14n(n=0,1,2…);較強的系列峰：第六頁，共五十二頁，2022年，8月28日烯烴烯烴質(zhì)譜中的基峰往往是雙鍵β

位置C-C

鍵斷裂(丙烯基裂解)產(chǎn)生的碎片離子,出現(xiàn)41,55,69,83等CnH2n-1。

裂解過程中還會發(fā)生雙鍵位移。

麥氏重排,產(chǎn)生CnH2n離子：第七頁，共五十二頁，2022年，8月28日烯烴第八頁，共五十二頁，2022年，8月28日m/z825428第九頁，共五十二頁，2022年，8月28日三、醚的質(zhì)譜圖1.脂肪醚的分子離子峰弱。2.發(fā)生i裂解，形成m/z43；3.α裂解形成烷氧基碎片m/z

73等碎片離子。正丙醚質(zhì)譜圖

第十頁，共五十二頁，2022年，8月28日醚的質(zhì)譜圖第十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日四、醇的質(zhì)譜圖1.醇類分子離子峰很弱；2.易發(fā)生α

斷裂，生成極強的特征碎片，如：

31(伯醇)45(仲醇)59(叔醇)。3.醇的分子離子峰脫水形成M-18的峰。

1-己醇質(zhì)譜圖第十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日α―斷裂——丟失最大烴基的可能性最大丟失最大烴基原則第十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日醇的質(zhì)譜圖第十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日第十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日第十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日第十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日五、胺1.脂肪胺類分子離子峰弱；2.含奇數(shù)氮的胺其分子離子峰質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)。N-乙基正戊胺質(zhì)譜圖

3.胺類斷裂規(guī)律與醇類相似,易發(fā)生i-斷裂。第十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日第十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日六、鹵代烷鹵代烷的分子離子峰都很弱，由同位素簇離子的豐度特征可以判斷氯和溴原子的存在及其數(shù)目。

第二十頁，共五十二頁，2022年，8月28日七、醛、酮的質(zhì)譜圖分子離子峰明顯。發(fā)生麥氏重排和α斷裂。失去較大烷基。

辛酮-2質(zhì)譜圖

第二十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日第二十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日脂肪醛的M-1峰強度與M相近,長鏈脂肪醛易失去醛基形成(M-29)+峰。H-C=O+(m/z29)往往很強。第二十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日八、羧酸化合物脂肪酸和酯的分子離子峰較明顯,主要有α裂解。特征峰由麥氏重排斷裂產(chǎn)生。癸酸質(zhì)譜圖

第二十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日第二十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日九、酯化合物第二十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日十、芳烴的質(zhì)譜圖

有明顯的分子離子峰。苯生成77，51峰；含烷基取代的易發(fā)生斷裂,產(chǎn)生卓鎓離子基峰m/z91。第二十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日烷基發(fā)生斷裂,產(chǎn)生卓鎓離子基峰m/z91。進一步失去乙炔分子形成環(huán)戊烯離子C5H5+(m/z65)和環(huán)丙烯離子C3H3+(m/z39)

甲苯的質(zhì)譜圖第二十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日

帶有正丙基或丙基以上的烷基側(cè)鏈的芳烴(含)經(jīng)麥氏重排產(chǎn)生C7H8+離子(m/z92)。

第二十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日芳烴的質(zhì)譜圖

aromatichydrocarbons第三十頁，共五十二頁，2022年，8月28日第三十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日第三十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日

例1.某化合物C14H10O2，紅外光譜數(shù)據(jù)1700cm-1有強吸收峰，試確定其結(jié)構(gòu)式。

解析：（1）m/z=210，分子離子峰；（2）不飽和度為10；（3）質(zhì)譜圖上出現(xiàn)苯環(huán)的系列峰m/z51，77，說明有苯環(huán)存在；（4）m/z105m/z77的斷裂過程（5）

m/z105正好是分子離子峰質(zhì)量的一半，故該化合物具有對稱結(jié)構(gòu)：

第三十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日例2.某化合物C8H8O2的質(zhì)譜圖如圖所示，紅外光譜數(shù)據(jù)3450cm-1，1705cm-1有強吸收，試確定其結(jié)構(gòu)式。

譜圖解析：（1）該化合物分子量為136；不飽和度為5，含羰基-CO-。（2）m/z77、m/z51，可推斷化合物含有苯環(huán)。（3）m/z77離子是m/z105離子失去28的中性碎片產(chǎn)生的，且圖中無m/z91峰，所以m/z105峰對應(yīng)的是[Ar－CO－]+而不是[Ar－CH2CH2－]+。（4）剩余部分質(zhì)量為31，對應(yīng)結(jié)構(gòu)：－CH2OH或CH3O－。（5）該化合物的是羥基苯乙酮，結(jié)構(gòu)為Ar－CO－CH2OH。

第三十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日EI譜圖解析小結(jié)1．相對分子質(zhì)量的確定

判斷分子離子峰的方法：判斷原則；

2．分子式確定

同位素峰，貝農(nóng)（Beynon）表；

3．分子結(jié)構(gòu)的確定

分子離子峰，碎片離子峰(特征離子、特征離子系列)驗證

第三十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日譜圖聯(lián)合解析(一)

某可能含有C、H、N及O的未知化合物。試由質(zhì)譜、紅外、核磁譜圖確定該化合物的結(jié)構(gòu)。第三十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日分子式

M+1M+2C5H14N26.930.17C6H2N27.280.23C6H14O6.750.39C7H2O7.640.45C8H68.740.34

質(zhì)譜圖M=102；從Beynon表查得M=102的化合物M+1和M+2與分子離子峰M的相對強度如下:第三十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（1）根據(jù)Beynon表數(shù)據(jù)，其中最接近質(zhì)譜數(shù)據(jù)的為C7H2O，此外C6H2N2

和C6H14O

也比較接近。從譜可以看出，該未知化合物不含苯環(huán)，故不可能是C7H2O和C6H2N2，分子式只可能是C6H14O。計算不飽和度：U=0。

第三十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（2）從紅外數(shù)據(jù)可得到如下信息：

譜圖上沒有出現(xiàn)-OH的特征吸收，但分子中含有一個氧，故該化合物為醚的可能性較大。在1130~1110cm-1之間有一個帶有裂分的吸收帶，可以認為是C-O-C的伸縮振動吸收。

第三十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（3）從1H-NMR可得到如下信息：

第四十頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（4）根據(jù)上述分析該未知化合的結(jié)構(gòu)式為：

按照這個結(jié)構(gòu)式，未知物的質(zhì)譜中的主要碎片離子可以得到滿意的解釋：

第四十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日譜圖聯(lián)合解析(二)第四十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（1）先由質(zhì)譜圖確定分子式題中質(zhì)譜提供的數(shù)據(jù)M=2.44不是以100%計，因此需要將相對豐度換算為以M100%的值

由(M+2)/M=0.82知，它不含Cl、Br和S。根據(jù)“氮律”，并查Beynon表，因相對分子質(zhì)量為116，則可排除4個含奇數(shù)氮的分子式。

第四十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日根據(jù)“氮律”，并查Beynon表，因相對分子質(zhì)量為116，則可排除4個含奇數(shù)氮的分子式。根據(jù)（M+1）/M和（M+2）/M值，只有C5H8O3的實驗值與Beynon表中的值接近。

因此，該未知化合物的化學(xué)式為C5H8O3。計算不飽和度U=2。

第四十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（2）從紅外數(shù)據(jù)可得到如下信息：

在1700cm-1附近有中等寬度、強的吸收帶，羰基。在3100～3400cm-1有寬的OH吸收帶，在925cm-1附近有

OH吸收帶，說明為羧基。第四十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（3）從1H-NMR可得到如下信息：

第四十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（4）根據(jù)上述分析該未知化合的結(jié)構(gòu)式為：

按照這個結(jié)構(gòu)式，未知物的質(zhì)譜中的主要碎片離子可以得到滿意的解釋：

第四十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日譜圖聯(lián)合解析(三)化合物C7H12O3

第四十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（1）從紅外數(shù)據(jù)可得到如下信息：

U=2在1740cm-1

酯羰基；1720cm-1、酮羰基在1385，1370cm-1有-C(CH3)2-結(jié)構(gòu)單元在1300cm-1，1100cm-1有吸收帶，有-C-O-C-存在。第四十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日聯(lián)合解析步驟（2）從核磁數(shù)據(jù)可得到如下信息：

三種質(zhì)子，無裂分，6:3:32.09,OC-CH3

，3.71,-O-CH3