第四章-质谱法习题集

第四章 质谱法 一 选择题 共 35 题 1 已知某化合物的分子式为 C8H10 在质谱图上出现 m z 91 的强峰 则该化合物可 能是 1 CH3 C2H5 CH3 CH3 CH3 CH3 2 3 4 2 下列化合物含 C H 或 O N 试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数 1 C6H6 2 C6H5NO2 3 C4H2N6O 4 C9H10O2 3 下列化合物中分子离子峰为奇数的是 1 C6H6 2 C6H5NO2 3 C6H10O2S 4 C6H4N2O4 4 在溴己烷的质谱图中 观察到两个强度相等的离子峰 最大可能的是 1 m z 为 15 和 29 2 m z 为 93 和 15 3 m z 为 29 和 95 4 m z 为 95 和 93 5 在 C2H5F 中 F 对下述离子峰有贡献的是 1 M 2 M 1 3 M 2 4 M 及 M 2 6 一个酯的质谱图有 m z74 70 的强离子峰 下面所给结构中哪个与此观察值最为一致 1 CH3CH2CH2COOCH3 2 CH3 2CHCOOCH3 3 CH3CH2COOCH2CH3 4 1 或 3 7 某化合物分子式为 C6H14O 质谱图上出现 m z59 基峰 m z31 以及其它 弱峰 m z73 m z87 和 m z102 则该化合物最大可能为 1 二丙基醚 2 乙基丁基醚 3 正己醇 4 己醇 2 8 某胺类化合物 分子离子峰其 M 129 其强度大的 m z58 100 m z100 40 则该化 合物可能为 1 4 氨基辛烷 2 3 氨基辛烷 3 4 氨基 3 甲基庚烷 4 2 或 3 10 按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 1 苯 共轭烯烃 酮 醇 2 苯 酮 共轭烯烃 醇 3 共轭烯烃 苯 酮 醇 4 苯 共轭烯烃 醇 酮 11 分子离子峰弱的化合物是 1 共轭烯烃及硝基化合物 2 硝基化合物及芳香族 3 脂肪族及硝基化合物 4 芳香族及共轭烯烃 12 在 C2H5Br 中 Br 原子对下述同位素离子峰有贡献的是 1 M 2 M 1 3 M 2 4 M 和 M 2 13 某化合物相对分子质量 M 142 其质谱图如下左 则该化合物为 第四章 质谱法 1 正癸烷 2 2 6 二甲基辛烷 3 4 4 二甲基辛烷 4 3 甲基壬烷 14 某化合物的质谱图上出现 m z31 的强峰 则该化合物不可能为 1 醚 2 醇 3 胺 4 醚或醇 15 在化合物 3 3 二甲基己烷的质谱图中 下列离子峰强度最弱者为 1 m z29 2 m z57 3 m z71 4 m z85 16 3 3 二甲基戊烷 CH3CH2CCH2CH3 CH3 CH3 1 2 3 4 5 6 受到电子流轰击后 最容易断裂 的键位是 1 1 和 4 2 2 和 3 3 5 和 6 4 2 和 3 17 R R 的断裂方式为 1 均裂 2 异裂 3 半异裂 4 异裂或半异裂 18 今要测定 14N 和15N 的天然强度 宜采用下述哪一种仪器分析方法 1 原子发射光谱 2 气相色谱 3 质谱 4 色谱 质谱联用 19 溴己烷经 均裂后 可产生的离子峰的最可能情况为 1 m z93 2 m z93 和 m z95 3 m z71 4 m z71 和 m z73 20 一种酯类 M 116 质谱图上在 m z57 100 m z29 27 及 m z43 27 处均有离子峰 初步推测其可能结构如下 试问该化合物结构为 1 CH3 2CHCOOC2H5 2 CH3CH2COOCH2CH2CH3 3 CH3 CH2 3COOCH3 4 CH3COO CH2 3CH3 21 某化合物在质谱图上出现 m z 29 43 57 的系列峰 在红外光谱图官能团区出现如下吸 收峰 3000cM 1 1460cM 1 1380cM 1 1720cM 1 则该化合物可能是 1 烷烃 2 醛 3 酮 4 醛或酮 22 某化合物的 MS 图上出现 m e74 的强峰 R 光谱在 3400 3200cM 1有一宽峰 1700 1750cM 1有一强峰 则该化合物可能是 1 R1 CH2 3 COOCH3 2 R1 CH2 4 COOH 3 R1 CH2 2 CH COOH CH3 4 2 或 3 23 某化合物 相对分子质量 Mr 102 红外光谱指出该化合物是一种酯 质谱图上 m z 74 处出现一强峰 则该化合物为 1 CH3CH2COOC2H5 2 CH3 2CHCOOCH3 3 CH3 CH2 2COOCH3 4 CH3COOC3H7 24 某一化合物 相对分子质量为 72 红外光谱指出该化合物含有一个羰基吸收峰 则该 第四章 质谱法 化合物可能的分子式为 1 C4H8O 2 C3H4O2 3 C3H6NO 4 1 或 2 25 化合物 CH3 C C3H7 O 在质谱图上出现的主要强峰是 1 m z 15 2 m z 29 3 m z 43 4 m z 71 26 在某化合物的质谱上 M 和 M 2 峰的相对强度约为 3 1 由此 大致可以推 断该化合物存在 1 氧的同位素 2 硫的同位素 3 溴的同位素 4 氯的同位素 27 在丁烷的质谱图中 M 对 M 1 的比例是 1 100 1 1 2 100 2 2 3 100 3 3 4 100 4 4 28 在一张质谱图中 M M 1 为 100 24 可能存在的碳原子数约为 1 2 2 11 3 22 4 24 二 填空题 共 20 题 1 某化合物相对分子质量 M 142 质谱图上测得 M 1 M 1 1 以轻质同位素为 100 时 某 些重质同位素的天然强度是 13C 1 08 2H 0 016 15N 0 38 则该化合物的经验式是 1 C8H4N3 2 C4H2N2O4 3 CH3I 4 C11H10 2 CO2经过质谱离子源后形成的带电粒子有 CO2 CO C CO22 等 它们经加速后进 入磁偏转质量分析器 它们的运动轨迹的曲率半径由小到大的次序为 3 2108 质谱仪的分辨本领是指 的能力 4 质谱图中出现的信号应符合氮规则 它是指 5 在电离室生成的碎片离子比在飞行过程中生成相同碎片离子的动能 偏 转程度 出现的 m z 值 6 丁苯质谱图上 m z134 m z91 和 m z92 的峰分别由于 和 过程产生的峰 7 在有机化合物的质谱图上 常见离子有 出现 其中只有 是在飞行过程中断裂产生的 8 某化合物分子式为 C4H8O2 M 88 质谱图上出现 m z60 的基峰 则该化合物最大可能为 9 CH3CH2COCH3和 CH3 CH2 3CH3应用低分辨率质谱仪 所作的质谱图有一个较为明显 的差别 在 m z 为 时 前者显 峰 后者显 峰 10 除同位素离子峰外 分子离子峰位于质谱图的 区 它是由分子失去 生成的 故其质荷比值是该化合物的 11 同位素离子峰位于质谱图的最高质量区 计算 与 的强度 比 根 据 表确定化合物的可能分子式 12 因亚稳态离子峰是亚稳离子在离开 后碎裂产生的 故在质谱图上 于 其真 实质荷比的位置出现 它的出现可以为分子的断裂提供断裂途径的信息和相应的 离 子和 离子 第四章 质谱法 13 m e142 的烃的可能分子式是 各自的 M 和 M 1 的比例是 14 对含有一个碳原子和一个氯原子的化合物 可能有的同位素组合是 它们所对应的分子离子峰是 15 考虑到 12C 和13C 的分布 乙烷可能的分子式是 这些同位素分子的分子离子值 m z 分别是 16 在某化合物的质谱图上 检出其分子离子峰的 m e 为 265 从这里可提供关于 信息 三 计算题 共 17 题 1 下述电离源中分子离子峰最弱的是 1 电子轰击源 2 化学电离源 3 场电离源 4 电子轰击源或场电离源 2 某有机物的质谱峰有以下数据 m z 73 为分子离子峰 m e 58 73 74 相对强度 基峰 100 23 1 1 试在以下三种化合物范围内指出最可能的分子式 已知各元素同位素强度比为 13C 1 11 17O 0 04 15N 0 37 2H 0 015 三种化合物是 C2H7N3 C3H7NO C4H11N 3 在某烃的质谱图中 m z57 处有峰 m z32 5 处有一较弱的扩散峰 则 m z 57 的碎片离 子在离开电离室后进一步裂解 生成的另一离子的质荷比应是多少 4 在化合物 CHCl3的质谱图中 分子离子峰和同位素峰的相对强度比为多少 5 在一可能含 C H N 的化合物的质谱图上 M M 1 峰为 100 24 试计算该化合 物的碳原子数 6 在 C100H202中 M 1 M 为多少 已知 13C 强度为 1 08 2H 为 0 02 7 试计算 CH3SH 中 M 2 M 的值 已知 13C 2H 和 34S 的强度分别为 1 08 0 02 和 4 40 8 试计算下列分子的 M 2 M 的值 1 溴乙烷 C2H5Br 2 氯苯 C6H5Cl 3 二甲亚砜 C2H6SO2 9 已知亚稳离子峰的 m e 为 158 2 其离子的 m e 为 187 试问在正常情况下裂解 m e158 2 峰的真实质量为多少 10 将 C10H5N 142 06567 和 C10 CH9 12 13 142 07378 离子分开 质谱计应具有多高的 分辨率 11 甲醇在 M e 15 28 29 30 31 和 32 处有质谱峰 在 M e 27 13 处存在一条 宽而强度低的亚稳离子峰 试确定子离子和母离子 12 以最大强度同位素为 100 13C 的天然强度是 1 11 37Cl 的天然强度为 32 5 试计算 含有一个碳原子和一个氯原子的化合物的 M M 1 M 2 M 3 峰的相对强度 13 试计算当加速电压为 6000V 时 质量为 100 的一价正离子在 1 2T 的磁场中运行轨迹 的半径 1 单位正电荷 1 6 10 19C 第四章 质谱法 1 某有机化合物在 95 乙醇中测其紫外光谱得 Max 为 290nM 它的质谱 红外 液膜 光谱和氢核磁共振波谱如下图 试推定该化合物的结构 并对各谱数据作合理解释 2 某有机化合物在紫外光区的 205nM 以上没有吸收 它的质谱 红外 纯液膜 和 氢核磁共振谱如下图 试推定该化合物的分子结构 并对各谱数据作合理的解释 第四章 质谱法 3 某有机化合物的结构 可能是 A 或 B 它的质谱中出现 m z29 和 m z57 峰 试推测该 化合物是 A 还是 B 用符号表示生产 m z 57 峰的裂解方式 A 3 2 2 3 B 3 2 2 3 4 某有机化合物的结构 可能是 A 或 B 它的质谱中出现 m z29 和 m z57 峰 试推测该 化合物是 A 还是 B 用符号表示生产 m z 57 峰的裂解方式 A 3 2 2 3 B 3 2 2 3 5 说明指导含 C H 和 N 化合物的分子离子的 m z 的规则 若化合物中氧的存在是否会 使上述规则无效 7 在低分辨质谱中 m z 为 28 的离子可能是 CO N2 CH2N C2H4 中的某一个 高分 辨率质谱仪测定值为 28 0227 试问上述四种离子中哪一个最符合该数据 已知 各个相对原子质量分别为 C 12 0000 H 1 0080 N 14 0067 O 15 9994 8 有一束含有各种不同 m z 值的离子在一个具有固定狭缝位置和恒定电压 V 的质谱仪 中产生 磁场强度 B 慢慢地增加 首先通过狭缝的是最低还是最高 m z 值的离子 为什么 9 一台普通的色谱仪和一台普通的质谱计要联结起来进行色质联用测定 在联结两种仪器 时最主要需要考虑和解决的问题是什么 10 写出乙烷分子中 C C 键均裂 异裂 半异裂的反应式 11 考虑 12C 和13C 的分布 写出乙烷可能的分子式 12 试说明庚烯 3 M 98 质谱中 m e70 碎片离子产生的过程 写出相关裂解方程式 13 丁酸甲酯 M 102 在 m e71 55 m e59 25 m e43 100 及 m e31 43 处均出现离子 峰 试解释其来历 14 如何获得不稳定化合物的分子离子峰 15 某化合物在最高质量区有如下三个峰 m e225 m e211 m e197 试判断哪一个可能为分 子离子峰 16 试判断化合物 CH3 CO C3H7在质谱图上的主要强峰 并作简明解释 17 某化合物质谱图上的分子离子簇为 M 89 17 12 M 1 90 0 54 M 2 91 5 36 试判 断其可能的分子式 第四章 质谱法 18 某化合物质谱图上的分子离子簇为 M 140 14 8 M 1 141 1 4 M 2 142 0 85 试确 定其分子式中所含的主要元素及可能的个数 19 某化合物相对分子质量 M 108 其质谱图如下 试给出它的结构 并写出获得主要碎片 的裂解方程式 20 5 分 一个硝基化合物 其分子式为 C3H6ClNO2 NMR 图如下 试推测它的结构 21 10 分 下面列出 C2H6O 的质谱数据 试鉴定此两异构体 1 m z 46 45 31 相对强度 16 50 100 2 m z 46 45 31 相对强度 61 100 5 22 1 预测化合物 CH3COC3H7的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰 23 预测化合物 CH3CH2CH2CH2CHO 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰 24 预测化合物 CH3CH2F 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰 25 预测化合物 CH3CH2OH 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰 26 预测化合物 CH3CH2Br 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰 27 今有一含四个碳原子的胺 其质谱数据如下 m z 29 41 44 58 73 相对强度 9 1 9 4 100 0 10 0 1 2 试问它是什么化合物 29 某化合物在最高质量区有如下几个离子峰 m z 201 215 216 试判断其中 哪 一个峰可能为分子离子峰 你如何确证它 30 一个化合物的分子离子峰已确证在 m z151 处 试问其结构能否是 N N C N N N OH C N N C 为什么 31 试写出从分子离子上脱去的常见碎片 M 1 M 2 及 M 15 20 32 从某共价化合物的质谱图上 检出其分子离子峰 m z231 从这里你获得什么信息 33 写出氯仿中所有 12C 13C 35Cl 37Cl 可能的同位素组合及它们在质谱图上的分子离 第四章 质谱法 子区内提供的同位素峰 34 5 分 一个化合物可能是 4 氯基辛烷或是 3 氨基辛烷 在它的质谱图上最大强度的峰出现 在 M e58 100 和 M e100 40 处 可能的结构是哪一个 原因是什么 35 在质谱中甲烷有关的 m z 与相对强度列表如下 请用方程式表示下列碎片的形成及解 释它们的相对强度 m z 1 2 12 13 14 15 16 17 相对强度 1 3 3 0 2 3 0 8 0 16 85 100 1 1 36 说明化合物 CH3OCOCH2CH2CH2CH2N CH3 2在质谱中出现的主要峰 m z 74 58 59 128 159 的成因 37 说明化合物 CH3COCH CH3 CH2C6H5在质谱中出现的主要峰 m z