仪器分析大连理工大学123有机化合物电子轰击质谱.ppt

《仪器分析大连理工大学123有机化合物电子轰击质谱.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《仪器分析大连理工大学123有机化合物电子轰击质谱.ppt（42页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第十二章第十二章 质谱法质谱法12.3.1 饱合烃饱合烃12.3.2 烯烃烯烃12.3.3 醚醚12.3.4 醇醇12.3.5 醛、酮醛、酮12.3.6 其他其他12.3.7 芳烃芳烃第三节第三节 有机化合物电子有机化合物电子轰击质谱轰击质谱Mass spectrometry，MSMass spectrograph by electron impact ionization 1.1.直链烷烃直链烷烃12.3.1 饱和烃饱和烃m/z15294357859911314271正癸烷正癸烷v分子离子：分子离子：C1(100%)，C10(6%)，C16(小小)，C45(0)v有有m/z：15,29，43

2、，57，71，CnH2n+1 奇数系列峰奇数系列峰(-断裂断裂)vm/z：43(C3H7+)，57(C4H9+)最强，基峰最强，基峰v有有m/z：27，41，55，69，CnH2n-1 系列峰系列峰 C2H5+（m/z=29）C2H3+（m/z=27）+H2v有有m/z：28，42，56，70，CnH2n系列峰系列峰(四圆环重排四圆环重排)m/z152943578599113142712.2.支链烷烃支链烷烃断裂断裂:丢失最大烃基的可能性最大丢失最大烃基的可能性最大;丢失最大烃基原则丢失最大烃基原则3.3.环烷烃环烷烃C H3m/z=98m/z=831 烯烃烯烃烯烃易失去一个烯烃易失去一个 电

3、子电子，分子离子峰比烷烃的强。分子离子峰比烷烃的强。基峰基峰：CH2=CHCH2+（m/z=41）;烯丙基断裂；烯丙基断裂；系列峰：系列峰：41+14n(n=0,1,2);较强的系列较强的系列峰：峰：烯烃烯烃 烯烃质谱中的基峰往烯烃质谱中的基峰往往是双键往是双键 位置位置CC 键键断裂断裂(丙烯基裂解丙烯基裂解)产生产生的碎片离子的碎片离子,出现出现 41,55,69,83 等等CnH2n-1。裂解过程中还会发生裂解过程中还会发生双键位移。双键位移。麦氏重排麦氏重排,产生产生CnH2n离子离子：烯烃烯烃m/z 82 54 28 82 54 2812.3.3 醚的质谱图醚的质谱图1.1.脂肪醚的

4、分子离脂肪醚的分子离子峰弱。子峰弱。2.2.发生发生i 裂解裂解(正正电荷保留在氧原子电荷保留在氧原子上上)形成形成m/z 45 45；5959；7373；3.3.裂解形成烷氧裂解形成烷氧基碎片基碎片m/z 2929；4343；5757；71 71 等碎等碎片离子。片离子。正丙醚质谱图正丙醚质谱图 醚的质谱图醚的质谱图12.3.4 醇醇1.1.醇类分子离子峰很醇类分子离子峰很弱弱；2.2.易发生易发生 断裂断裂，生生成极强的特征碎片成极强的特征碎片，如如 31(伯醇伯醇)45(仲醇仲醇)59(叔醇叔醇)。3.醇的分子离子峰醇的分子离子峰脱水形成脱水形成M-18的峰的峰。断裂断裂丢失最大丢失最大

5、烃基的可能性最大烃基的可能性最大丢失最大烃基原则丢失最大烃基原则H3C C H2C H2CC H3O HHm/z=87(M-1)H3CC H2C H2CHC H3O HCHC H3O HH3C C H2C H2m/z=45(M-43)H3C C H2C H2CHO HC H3m/z=73(M-15)m/z203040506080907045(M-43)55M-(H2O+CH3)73(M-CH3)88(M )M-170(M-H2O)相对强度相对强度/%醇的质谱图醇的质谱图R2CR1R3O H-R3R2CR1O Hm/z:31,59,73,R H CHC H2O HR H CC H2O HH-H2

6、OR H CC H2R H CC H2(C H2)n(C H2)n(C H2)n(C H2)no rR H CHC H2C H2C H2O+HH2C CH2-H2OM -(CH2=CH2+H2O)M-46H2C CH R-R H CHH CC H2C H2O+HCH3H2CHC-H2O-CH3H2C CH R M-60HCC H2H2CC HHH2CRH2CC H2-C H2C HH2CRM-76M=88M=882-甲基甲基-2-丁醇丁醇 M=881008090100605030204070204060801001201401030507090110130150M-(H2O+CH2 CH2)M

7、-(H2O+CH3)M-CH3M-H2OOHCH3CH2CH3C59CH3059相对强度相对强度/%m/z12.3.5 醛、酮的质谱图醛、酮的质谱图 分子离子峰明显。发生麦氏重排和 断裂。失去较大烷基。脂肪醛质谱图脂肪醛质谱图 长链脂肪醛易失去醛基形成(M-29)+峰。H-C=O+(m/z 29)往往很强。脂肪醛的脂肪醛的M-1峰强峰强度与度与M相近相近。C7H6O21.1.不饱和度不饱和度5 5，基峰，基峰m/z122122；2.2.m/z 76 76，6666，6565，3939表表明苯衍生物；明苯衍生物；3.3.特征峰特征峰m/z122，121 (强度接近强度接近)，m/z29，判判断醛

8、。断醛。100809010060503020407057MM=1424060801001201401030507090110130150020M-44CH3(CH2)7CHO44相对强度相对强度/%m/zM-43M-CH2CH2M-H2OM-112.3.6 其他其他1.1.胺胺（3 3）胺类断裂规）胺类断裂规律与醇类相似律与醇类相似,易发生易发生i-断裂断裂,生生成的碎片离子往成的碎片离子往往是基峰往是基峰。（2）含奇数氮的胺其分子离子峰质量数为奇数。有时可能）含奇数氮的胺其分子离子峰质量数为奇数。有时可能出现出现M-1+峰峰M-H+。（1 1）脂肪胺类）脂肪胺类分子离子峰弱；分子离子峰弱；1

9、29(M )080100602040 0204060801001030507090110861144429120 130 14058CHN CH2CH3CH2CH2CH3CH3CH3相对强度相对强度/%m/zM=85N85(M )08010060204002040608010010305070901100H855756444229相对强度相对强度/%m/z2.羧酸化合物羧酸化合物 脂肪酸和酯的分子离子峰较明显,主要有裂解。特征峰由麦氏重排断裂产生。3.酯化合物酯化合物辛酸甲酯辛酸甲酯 质谱图与离子峰形成过程质谱图与离子峰形成过程辛酸甲酯辛酸甲酯 离子峰形成过程离子峰形成过程12.3.7 芳烃芳

10、烃 有明显的分子离子峰。有明显的分子离子峰。苯生成苯生成77，51峰；峰；含烷基取代的易发生断裂含烷基取代的易发生断裂,产生卓鎓离子基峰产生卓鎓离子基峰m/z 91。烷基发生断裂,产生卓鎓离子基峰m/z91。进一步失去乙炔分子形成环戊烯离子C5H5+(m/z 65)和环丙烯离子C3H3+(m/z39)。甲苯的质谱图甲苯的质谱图正丁基苯质谱图与离子峰形成过程正丁基苯质谱图与离子峰形成过程 带有正丙基或丙基以上的烷基侧链的芳烃(含)经麦氏重排产生C7H8+离子(m/z92)。芳香醚会发生氧原子的断裂芳香醚会发生氧原子的断裂,进一步会失去进一步会失去CO。苯甲醚苯甲醚 质谱图与离子峰形成过程质谱图与

11、离子峰形成过程芳胺的分子离子峰非常强芳胺的分子离子峰非常强,易发生失去易发生失去HCN的断裂。的断裂。苯胺苯胺 质谱图与离子峰形成过程质谱图与离子峰形成过程 芳香硝基化合物显示较强的分子离子峰，芳香硝基化合物显示较强的分子离子峰，产生产生M-NO+，M-NO2+和和 M-58+碎片离子。碎片离子。硝基苯硝基苯 质谱图与离子峰形成过程质谱图与离子峰形成过程小结小结:脂肪烃及衍生物脂肪烃及衍生物2 烷烃烷烃：15,29，43，57，71，CnH2n+1 奇数系列峰奇数系列峰,43(C3H7+)，57(C4H9+)最强，基峰。最强，基峰。3烯烃：烯烃：双键双键 位置位置C-C 键断裂键断裂(丙烯基裂

12、解丙烯基裂解)产生的碎片离子产生的碎片离子,出现出现 41,55,69,83 等等CnH2n-1;5 脂肪醇：分子离子峰很弱；易脱水形成脂肪醇：分子离子峰很弱；易脱水形成M-18的峰；的峰；发生发生 断裂，生成极断裂，生成极强的特征碎片，强的特征碎片，31(伯醇伯醇)，45(仲醇仲醇)，59(叔醇叔醇)。4脂肪脂肪醚：醚：分子离子峰弱；分子离子峰弱；裂解形成烷氧基碎片裂解形成烷氧基碎片m/z 29，43，57，71。6脂肪醇：分子离子峰很弱；易脱水形成脂肪醇：分子离子峰很弱；易脱水形成M-18的峰；的峰；发生发生 断裂，生成极断裂，生成极强的特征碎片，强的特征碎片，31(伯醇伯醇)，45(仲醇

13、仲醇)，59(叔醇叔醇)。1麦氏重排，失去较大烷基原则。麦氏重排，失去较大烷基原则。7醛、酮：分子离子峰明显；发生麦氏重排和醛、酮：分子离子峰明显；发生麦氏重排和 断裂。断裂。脂肪醛的脂肪醛的M-1峰强度与峰强度与M相近相近,HCO+(m/z 29)很强。很强。小结小结:芳烃及衍生物芳烃及衍生物2芳胺的分子离子峰非常强芳胺的分子离子峰非常强,易发生失去易发生失去HCN的断裂，的断裂，m/z 93；66；65。4 硝基苯：硝基苯：分子离子峰较强，产生分子离子峰较强，产生M-NO+，M-NO2+和和 M-58+碎片离子。碎片离子。3芳香醚会发生氧原子的断裂芳香醚会发生氧原子的断裂,进一步会失去进一

14、步会失去CO。1芳烃：芳烃：苯生成苯生成77，51峰。峰。甲苯：卓鎓离子基峰甲苯：卓鎓离子基峰m/z91C5H5+(m/z 65)和和C3H3+(m/z39)。长烷基侧链的芳烃：经麦氏重排产生长烷基侧链的芳烃：经麦氏重排产生C7H8+离子离子(m/z92)，特征特征m/z91和和 m/z92。苯衍生物：苯衍生物：m/z 76，66，65，39表明。表明。内容选择：内容选择：结束结束12.1 质谱仪类型及构成质谱仪类型及构成 12.2 质谱中的各种离子质谱中的各种离子 12.3 有机化合物电子轰击质谱图有机化合物电子轰击质谱图 12.4 EI质谱图解析与化合物质谱图解析与化合物 结构鉴定结构鉴定