有机质谱谱图解析及应用学习教案.pptx

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1、会计学1有机质谱谱图解析有机质谱谱图解析(ji x)及应用及应用第一页，共32页。n n基本理论(lln)n n解析方法n n应用第1页/共32页第二页，共32页。基础知识基础知识n n原子中电子(dinz)的排布n n奇电子(dinz)离子与偶电子(dinz)离子n n氮规则n n环加双键值n n同位素峰n n分子离子的识别n n单分子反应第2页/共32页第三页，共32页。第3页/共32页第四页，共32页。基础知识基础知识n n原子中电子的排布n n奇电子离子与偶电子离子n n氮规则n n环加双键值n n同位素峰n n分子离子的识别(shbi)n n单分子反应第4页/共32页第五页，共32页

2、。奇电子奇电子(dinz)离子与偶电子离子与偶电子(dinz)离子离子n n在化合物分子中，电子都是配对的。化合物分子被电子轰击在化合物分子中，电子都是配对的。化合物分子被电子轰击失去一个电子而形成但电荷的分子离子，此离子必然有一个失去一个电子而形成但电荷的分子离子，此离子必然有一个未成对的电子，因此分子离子是一个游离基离子。未成对的电子，因此分子离子是一个游离基离子。n n由一个奇电子离子碎裂可产生不含未成对电子（即电子全配由一个奇电子离子碎裂可产生不含未成对电子（即电子全配对）的碎片离子，称为对）的碎片离子，称为(chn wi)(chn wi)偶电子离子偶电子离子n n奇电子离子（奇电子离

3、子（+）：含有一个未成对电子的离子）：含有一个未成对电子的离子n n偶电子离子（偶电子离子（+）：）：不含未成对电子的离子不含未成对电子的离子第5页/共32页第六页，共32页。基础知识基础知识n n原子中电子的排布n n奇电子离子与偶电子离子n n氮规则(guz)n n环加双键值n n同位素峰n n分子离子的识别n n单分子反应第6页/共32页第七页，共32页。氮规则氮规则(guz)n n1.1.不含氮的有机物分子量应为偶数不含氮的有机物分子量应为偶数n nC,O,S,Si C,O,S,Si 的原子量都是偶数，键价也为偶数；的原子量都是偶数，键价也为偶数；H H，P P和卤素的原子和卤素的原子

4、量为奇数量为奇数(j sh)(j sh)，但键价也为奇数，但键价也为奇数(j sh)(j sh)，因此不含氮的有机物，因此不含氮的有机物的分子量应为偶数。的分子量应为偶数。n n2.2.含有奇数含有奇数(j sh)(j sh)氮的有机物，其分子量为奇数氮的有机物，其分子量为奇数(j sh)(j sh)n n 含有偶数氮的有机物，其分子量为偶数含有偶数氮的有机物，其分子量为偶数第7页/共32页第八页，共32页。基础知识基础知识n n原子中电子的排布n n奇电子离子与偶电子离子n n氮规则n n环加双键值n n同位素峰n n分子离子的识别(shbi)n n单分子反应第8页/共32页第九页，共32页

5、。环加双键环加双键(shun jin)值值n n分子(fnz)的环加双键值=分子(fnz)中双键数+环数n n由分子(fnz)式CxHYNzOn可计算出环加双键值=(2x+2+z-y)/2n n(若有Si或P，则Si的数目应加到C的数目x，P的数目应加到N的数目z)n n例：苯的环加双键值=3（双键数）+1（环数）=4第9页/共32页第十页，共32页。基础知识基础知识n n原子中电子(dinz)的排布n n奇电子(dinz)离子与偶电子(dinz)离子n n氮规则n n环加双键值n n同位素峰n n分子离子的识别n n单分子反应第10页/共32页第十一页，共32页。常见同位素的天然常见同位素的

6、天然(tinrn)丰度丰度第11页/共32页第十二页，共32页。同位素峰同位素峰第12页/共32页第十三页，共32页。软件软件(run jin)n nMolecular Weight Calculator第13页/共32页第十四页，共32页。第14页/共32页第十五页，共32页。基础知识基础知识n n原子(yunz)中电子的排布n n奇电子离子与偶电子离子n n氮规则n n环加双键值n n同位素峰n n分子离子的识别n n单分子反应第15页/共32页第十六页，共32页。分子离子峰分子离子峰n n必须是谱图中最高质量数n n必须是奇电子离子n n必须能失去合理的中性(zhngxng)碎片（M-4

7、14,M-2125,极不可能）第16页/共32页第十七页，共32页。基本基本(jbn)理论理论n n常见几种常见几种(j zhn)(j zhn)断裂方式断裂方式:n n断裂断裂n n自由基引发的自由基引发的断裂断裂n n电荷引发的电荷引发的i i断裂断裂n n重排反应：消除、置换重排反应：消除、置换n n 氢重排氢重排n n 随机重排与远程重排随机重排与远程重排第17页/共32页第十八页，共32页。n n断裂(dun li)n n自由基引发的断裂(dun li)第18页/共32页第十九页，共32页。电荷电荷(dinh)(dinh)引发的引发的i i断裂断裂n n偶电子离子的偶电子离子的i i断

8、裂断裂n n偶电子离子只有电荷中心，在正电荷中心的吸引下，与正电荷中心连接偶电子离子只有电荷中心，在正电荷中心的吸引下，与正电荷中心连接(linji)(linji)的键断裂，该键的一对电子全被正电荷中心所吸引，引起电荷的键断裂，该键的一对电子全被正电荷中心所吸引，引起电荷中心转移到新的位置。中心转移到新的位置。第19页/共32页第二十页，共32页。解析解析(ji x)方法方法准备工作准备工作 a.a.样品来源：根据有机化学理论推测可能结构样品来源：根据有机化学理论推测可能结构 b.b.样品性质：纯度、熔（沸）点、极性、溶解性等样品性质：纯度、熔（沸）点、极性、溶解性等 c.c.合成试剂、合成试

9、剂可能存在合成试剂、合成试剂可能存在(cnzi)(cnzi)的杂质的杂质 d.d.熟悉同类已知物的质谱图的特点、裂解方式熟悉同类已知物的质谱图的特点、裂解方式第20页/共32页第二十一页，共32页。解析解析(ji x)方法方法n n1 1 确定分子离子峰确定分子离子峰n n2 2 对质谱图作总体的浏览对质谱图作总体的浏览n n 分析同位素峰簇的相对强度比及峰形，分析同位素峰簇的相对强度比及峰形，判断是否含判断是否含有有ClCl，BrBr，SiSi，F F等元素等元素n n3 3 确定分子式确定分子式n n4 4 根据分子式确定不饱和度，环加双键值根据分子式确定不饱和度，环加双键值n n5 5

10、分析重要的离子分析重要的离子-推测推测(tuc)(tuc)其结构单元，官能团其结构单元，官能团n n6 6 对质谱的校对，指认对质谱的校对，指认第21页/共32页第二十二页，共32页。ESI一般一般(ybn)规律规律1.准分子离子：MH+,MNa+,MNH4+,MK+,2.碎片(su pin)离子：(MH+-H2O),(MH+-CO),(MH+-NH2),第22页/共32页第二十三页，共32页。常见常见(chn jin)的由分子离子失去的由分子离子失去的中性物的中性物失去失去(shq)(shq)中性碎片质量中性碎片质量 元素组成元素组成 可能化合物类型可能化合物类型M-15 CH3 M-15

11、CH3 断裂产物，断裂产物，有甲基有甲基M-16 NH2/O M-16 NH2/O 胺类，硝基化胺类，硝基化合物合物M-17 OH M-17 OH 不饱和酸类不饱和酸类M-18 H2O M-18 H2O 醇类，伯醇，醇类，伯醇，脂肪酸，多元酸脂肪酸，多元酸M-19 F M-19 F 氟代烃氟代烃 M-20 HF M-20 HF 氟代烷，伯氟代烷，伯氟代烷氟代烷 ，氟代环烷，氟代环烷 M-26 C2H2 M-26 C2H2 芳香烃芳香烃M-27 C2H3/HCN M-27 C2H3/HCN 羧酸乙酯羧酸乙酯/芳香氰芳香氰,氮杂环氮杂环,芳胺芳胺M-28 CO/H2N=C M-28 CO/H2N=

12、C 醌，吡喃酮，环酮醌，吡喃酮，环酮/芳香胺芳香胺M-29 CHO M-29 CHO 醛醛M-30 NO M-30 NO 硝基或亚硝硝基或亚硝基芳香化合物基芳香化合物 CH2O CH2O 环醚，苯甲环醚，苯甲醚醚 C2H6 C2H6 有乙基支有乙基支链的烷烃链的烷烃 CH3NH Ar-CH3NH CH3NH Ar-CH3NH 第23页/共32页第二十四页，共32页。失去中性碎片质量失去中性碎片质量 元素元素(yun s)(yun s)组成组成 可能化合物类型可能化合物类型M-31 CH3O/CH2OH M-31 CH3O/CH2OH 甲酯，芳香甲酯甲酯，芳香甲酯/多元醇多元醇M-32 CH3O

13、H/S CH3OR/M-32 CH3OH/S CH3OR/硫酚硫酚M-33 SH M-33 SH 苯硫酚，连于叔碳或仲碳的巯基苯硫酚，连于叔碳或仲碳的巯基M-34 H2S M-34 H2S 伯硫醇伯硫醇M-35 Cl M-35 Cl 连于叔碳或仲碳的氯，氯代芳烃连于叔碳或仲碳的氯，氯代芳烃M-36 HCl/(H2O)2 M-36 HCl/(H2O)2 仲叔氯代烷仲叔氯代烷/酯环二醇，多元酸酯环二醇，多元酸M-38 F2 M-38 F2 多氟物多氟物M-39 CH2-CCH M-39 CH2-CCH 脂肪酸烯丙酯脂肪酸烯丙酯M-42 CH2CO CH3COOArM-42 CH2CO CH3COO

14、ArM-44 CO2 M-44 CO2 环酐，内酯环酐，内酯M-45 CH3CH2O ROCH2CH3M-45 CH3CH2O ROCH2CH3，ROOCH2CH3 ROOCH2CH3M-46 NO2 M-46 NO2 硝基芳香化合物，硝基酯硝基芳香化合物，硝基酯M-48 CH3SH M-48 CH3SH 甲硫醇甲硫醇第24页/共32页第二十五页，共32页。第25页/共32页第二十六页，共32页。应用应用(yngyng)n n三聚氰胺第26页/共32页第二十七页，共32页。应用应用(yngyng)n n多肽(du ti)类第27页/共32页第二十八页，共32页。第28页/共32页第二十九页，共32页。第29页/共32页第三十页，共32页。第30页/共32页第三十一页，共32页。质谱定性质谱定性(dng xng)定量分析最定量分析最新技术新技术在大气压下样品不用处理(chl)直接分析的方法第31页/共32页第三十二页，共32页。