有机质谱谱图解析及应用.ppt

有机质谱谱图解析及应用 基本理论解析方法应用 基础知识 原子中电子的排布奇电子离子与偶电子离子氮规则环加双键值同位素峰分子离子的识别单分子反应 基础知识 原子中电子的排布奇电子离子与偶电子离子氮规则环加双键值同位素峰分子离子的识别单分子反应 奇电子离子与偶电子离子 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 此离子必然有一个未成对的电子 因此分子离子是一个游离基离子 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 称为偶电子离子奇电子离子 含有一个未成对电子的离子偶电子离子 不含未成对电子的离子 基础知识 原子中电子的排布奇电子离子与偶电子离子氮规则环加双键值同位素峰分子离子的识别单分子反应 氮规则 1 不含氮的有机物分子量应为偶数C O S Si的原子量都是偶数 键价也为偶数 H P和卤素的原子量为奇数 但键价也为奇数 因此不含氮的有机物的分子量应为偶数 2 含有奇数氮的有机物 其分子量为奇数含有偶数氮的有机物 其分子量为偶数 基础知识 原子中电子的排布奇电子离子与偶电子离子氮规则环加双键值同位素峰分子离子的识别单分子反应 环加双键值 分子的环加双键值 分子中双键数 环数由分子式CxHYNzOn可计算出环加双键值 2x 2 z y 2 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 例 苯的环加双键值 3 双键数 1 环数 4 基础知识 原子中电子的排布奇电子离子与偶电子离子氮规则环加双键值同位素峰分子离子的识别单分子反应 常见同位素的天然丰度 同位素峰 软件 MolecularWeightCalculator 基础知识 原子中电子的排布奇电子离子与偶电子离子氮规则环加双键值同位素峰分子离子的识别单分子反应 分子离子峰 必须是谱图中最高质量数必须是奇电子离子必须能失去合理的中性碎片 M 4 14 M 21 25 极不可能 基本理论 常见几种断裂方式 断裂自由基引发的 断裂电荷引发的i断裂重排反应 消除 置换氢重排随机重排与远程重排 断裂自由基引发的 断裂 电荷引发的i断裂 偶电子离子的i断裂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 解析方法 准备工作a 样品来源 根据有机化学理论推测可能结构b 样品性质 纯度 熔 沸 点 极性 溶解性等c 合成试剂 合成试剂可能存在的杂质d 熟悉同类已知物的质谱图的特点 裂解方式 解析方法 1确定分子离子峰2对质谱图作总体的浏览分析同位素峰簇的相对强度比及峰形 判断是否含有Cl Br Si F等元素3确定分子式4根据分子式确定不饱和度 环加双键值5分析重要的离子 推测其结构单元 官能团6对质谱的校对 指认 ESI一般规律 1 准分子离子 MH MNa MNH4 MK 2 碎片离子 MH H2O MH CO MH NH2 常见的由分子离子失去的中性物 失去中性碎片质量元素组成可能化合物类型M 15 CH3 断裂产物 有甲基M 16 NH2 O胺类 硝基化合物M 17 OH不饱和酸类M 18H2O醇类 伯醇 脂肪酸 多元酸M 19 F氟代烃M 20HF氟代烷 伯氟代烷 氟代环烷M 26C2H2芳香烃M 27C2H3 HCN羧酸乙酯 芳香氰 氮杂环 芳胺M 28CO H2N C 醌 吡喃酮 环酮 芳香胺M 29CHO 醛M 30 NO硝基或亚硝基芳香化合物CH2O环醚 苯甲醚C2H6有乙基支链的烷烃CH3NH Ar CH3NH 失去中性碎片质量元素组成可能化合物类型M 31CH3O CH2OH甲酯 芳香甲酯 多元醇M 32CH3OH SCH3OR 硫酚M 33 SH苯硫酚 连于叔碳或仲碳的巯基M 34H2S伯硫醇M 35 Cl连于叔碳或仲碳的氯 氯代芳烃M 36HCl H2O 2仲叔氯代烷 酯环二醇 多元酸M 38F2多氟物M 39 CH2 C CH脂肪酸烯丙酯M 42CH2COCH3COOArM 44CO2环酐 内酯M 45CH3CH2O ROCH2C