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1、第六章 分子質(zhì)譜法,,一、 概述質(zhì)譜:試樣分子在高能離子束作用下電離產(chǎn)生各種氣態(tài)離子,采用電場磁場將離子按m/z比大小分離,以此排列的圖譜。,二、 質(zhì)譜分析原理,進樣系統(tǒng),離子源,質(zhì)量分析器,檢測器,1.氣體擴散2.直接進樣3.氣相色譜,1.電子轟擊2.化學(xué)電離3.場致電離4.激光,1.單聚焦 2.雙聚焦 3.飛行時間4.四極桿,,,,質(zhì)譜儀需要在高真空下工作:離子源(10-3 ?10 -5 Pa
2、) 質(zhì)量分析器(10 -6 Pa )(1) 大量氧會燒壞離子源的燈絲;(2) 用作加速離子的幾千伏高壓會引起放電;(3) 引起額外的離子-分子反應(yīng),改變裂解模型,譜圖復(fù)雜化。,原理與結(jié)構(gòu),電離室原理與結(jié)構(gòu),儀器原理圖,質(zhì)量分析器原理,在磁場存在下,帶電離子按曲線軌跡飛行; 離心力 =向心力;m ? 2 / R= Bz e ?
3、 ? = Bz e R / m (2)質(zhì)譜方程式:m/z = (B2 e R2) / 2 U m/z不同,R不同;m/z大, R大;反之,成立。離子在磁場中的軌道半徑R取決于: m/z 、 B0 、 U改變加速電壓U, 可以使不同m/z的離子進入檢測器。,加速后離子的動能 :(1/2)m? 2= ze U (1),,[例 ]試計算在曲率半徑為10cm的1.2T的磁場中,一個質(zhì)量數(shù)為100的一價正離子所需的加速電
4、壓是多少? 解: 據(jù)方程(上式),,,=6.94×103V,三、 質(zhì)譜圖和質(zhì)譜表,四、離子峰的主要類型,分子電離一個電子形成的離子所產(chǎn)生的峰。 M + e - M+ + 2e- 分子離子的質(zhì)量與化合物的分子量相等,即m/z為 改化合物的相對分子質(zhì)量;,1. 分子離子峰,,一般質(zhì)譜圖上質(zhì)荷比最大的峰為分子離子峰;有例外?!?形成分子離子需
5、要的能量最低,一般約10電子伏特。,質(zhì)譜圖上質(zhì)荷比最大的峰一定為分子離子峰嗎? 如何確定分子離子峰?,,(1)符合N律,由C,H,O組成的有機化合物,M一定是偶數(shù)?! ∮桑?,H,O,N組成的有機化合物,N奇數(shù),M奇數(shù)?!?由C,H,O,N組成的有機化合物,N偶數(shù),M偶數(shù)。,較少出現(xiàn)M-3至M-14,M-21至M-24的碎片離子峰; 易于失去 H CH3 H2O C2H4
6、 M-1 M-15 M-18 M-28 不易失去 CH2 M-15至 M-20 CH3 NH2 OH H2O F HF (3)改變離子源強度,離子峰峰強度發(fā)生改變。,(2)分子離子峰與相鄰峰的質(zhì)量差必須合理,(4)分子離子一定為奇電子離子 (自由基離子),奇電子離子 +· 外層電子有未成對電子
7、 偶電子離子 + 外層電子完全成對,2. 同位素離子峰(M+1峰),由于同位素的存在,可以看到比分子離子峰大一個質(zhì)量單位的峰;有時還可以觀察到M+2,M+3………;,3. 碎片離子峰,一般有機化合物的電離能為7-13電子伏特,質(zhì)譜中常用的電離電壓為70電子伏特,使結(jié)構(gòu)裂解,產(chǎn)生各種“碎片”離子。,正己烷,4. 亞穩(wěn)離子峰,若質(zhì)量為m1的離子離開電離源之后,進入質(zhì)量分析器之前,由于碰撞等原因,很容易失去中性碎片。中性碎片帶走
8、一部分能量,此時的m2離子比離子源中形成的m2離子能量小,將在磁場中產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn),觀察到的m/z偏小,這種峰稱為亞穩(wěn)離子峰,用m*表示。,1/2mv2=ZeU,M* = m22/m1,特點(1)峰寬大,2-5個質(zhì)量單位; (2)m/z不為整數(shù); (3)相對強度低。,(1)σ―斷裂,正己烷,五、有機分子裂解類型,(2)α―斷裂,α―斷裂,CH3(CH2)9CH2NH2,M=157,α―斷裂——丟失最大
9、烴基的可能性最大丟失最大烴基原則,麥?zhǔn)现嘏牛∕clafferty rearrangement),麥?zhǔn)现嘏艞l件:,含有C=O, C=N,C=S及碳碳雙鍵與雙鍵相連的鏈上有?碳,并在? 碳有H原子(?氫)六圓環(huán)過度,H ? 轉(zhuǎn)移到雜原子上,同時? 鍵發(fā)生斷裂,生成一個中性分子和一個自由基陽離子,(3)重排斷裂,(一)質(zhì)譜儀的主要性能指標(biāo),1.質(zhì)量測定范圍 質(zhì)譜儀的質(zhì)量測定范圍表示質(zhì)譜儀所能夠進行分析的樣品的
10、相對分子質(zhì)量范圍,通常采用原子質(zhì)量單位(unified atomic mass unit,符號u)進行度量。原子質(zhì)量單位是由12C來定義的,即一個處于基態(tài)的12C中性原子的質(zhì)量的1/12。 測定氣體用的質(zhì)譜儀,一般質(zhì)量測定范圍在2~100,而有機質(zhì)譜儀一般可達幾千。現(xiàn)代質(zhì)譜儀甚至可以研究相對分子質(zhì)量達幾十萬的生化樣品。,,質(zhì) 譜 儀 器,2.分辨本領(lǐng),所謂分辨本領(lǐng),是指質(zhì)譜儀分開相鄰質(zhì)量數(shù)離子的能力,
11、一般定義是:對兩個相等強度的相鄰峰,當(dāng)兩峰間的峰谷不大于其峰高10%時,則認(rèn)為兩峰已經(jīng)分開,其分辨率,,其中m1、m2為質(zhì)量數(shù),且叫m1<m2。,故在兩峰質(zhì)量數(shù)較小時,要求儀器分辨率越大。,而在實際工作中,有時很難找到相鄰的且峰高相等的兩個峰,同時峰谷又為峰高的10%。在這種情況下,可任選一單峰,測其峰高5%處的峰寬W0.05,即可當(dāng)作上式中的Δm,此時分辨率定義為 R = m/W0.
12、05 如果該峰是高斯型的,上述兩式計算結(jié)果是一樣的。,【例16.1】要鑒別N+2(m/z為28.006)和CO+(m/z為27.995)兩個峰,儀器的分辨率至少是多少? 在某質(zhì)譜儀上測得一質(zhì)譜峰中心位置為245u,峰高5%處的峰寬為0.52u,可否滿足上述要求?,解: 要分辨N+2和CO+,要求質(zhì)譜儀分辨率至少為:,,質(zhì)譜儀的分辨率: Rsp=245/0.52=471 Rsp<Rneed,
13、 故不能滿足要求。,質(zhì)譜儀的分辨本領(lǐng)幾乎決定了儀器的價格。分辨率在500左右的質(zhì)譜儀可以滿足一般有機分析的要求,此類儀器的質(zhì)量分析器一般是四極濾質(zhì)器、離子阱等,儀器價格相對較低。 若要進行準(zhǔn)確的同位素質(zhì)量及有機分子質(zhì)量的準(zhǔn)確測定,則需要使用分辨率大于10000的高分辨率質(zhì)譜儀,這類質(zhì)譜儀一般采用雙聚焦磁式質(zhì)量分析器。目前這種儀器分辨率可達100000,當(dāng)然其價格也將會是低分辨率儀器的4倍以上。,3.靈敏度
14、,絕對靈敏度是指儀器可以檢測到的最小樣品量; 相對靈敏度是指儀器可以同時檢測的大組分與小組分含量之比; 分析靈敏度則指輸入儀器的樣品量與儀器輸出的信號之比。,(二)質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu),1.真空系統(tǒng),質(zhì)譜儀的離子產(chǎn)生及經(jīng)過系統(tǒng)必須處于高真空狀態(tài)(離子源真空度應(yīng)達l.3×10-4~l.3×10-5Pa,質(zhì)量分析器中應(yīng)達l.3×10-6Pa)。若真空度過低,則會造成離子源燈絲損壞、本底增高、副反應(yīng)過多,
15、從而使圖譜復(fù)雜化、干擾離子源的調(diào)節(jié)、加速極放電等問題。 一般質(zhì)譜儀都采用機械泵預(yù)抽真空后,再用高效率擴散泵連續(xù)地運行以保持真空?,F(xiàn)代質(zhì)譜儀采用分子泵可獲得更高的真空度。,2.進樣系統(tǒng),進樣系統(tǒng)的目的是高效重復(fù)地將樣品引人到離子源中并且不能造成真空度的降低。目前常用的進樣裝置有三種類型:間歇式進樣系統(tǒng)、直接探針進樣及色譜進樣系統(tǒng)。一般質(zhì)譜儀都配有前兩種進樣系統(tǒng)以適應(yīng)不同的樣品需要,有關(guān)色譜進樣系統(tǒng)將在專門章節(jié)介紹。,(
16、l)間歇式進樣系統(tǒng) 該系統(tǒng)可用于氣體、液體和中等蒸氣壓的固體樣品進樣,典型的設(shè)計如圖21.3所示。 通過可拆卸式的試樣管將少量(10~100μg)固體和液體試樣引入試樣貯存器中,由于進樣系統(tǒng)的低壓強及貯存器的加熱裝置,使試樣保持氣態(tài)。實際上試樣最好在操作溫度下具有1.3—0.13Pa的蒸氣壓。由于進樣系統(tǒng)的壓強比離子源的壓強要大,樣品離子可以通過分子漏隙(通常是帶有一個小針孔的玻璃或金屬膜)以分
17、子流的形式滲透過高真空的離子源中。,該系統(tǒng)可用于氣體、液體和中等蒸氣壓的固體樣品進樣,典型的設(shè)計如圖21.3所示。 通過可拆卸式的試樣管將少量(10~100μg)固體和液體試樣引入試樣貯存器中,由于進樣系統(tǒng)的低壓強及貯存器的加熱裝置,使試樣保持氣態(tài)。實際上試樣最好在操作溫度下具有1.3—0.13Pa的蒸氣壓。由于進樣系統(tǒng)的壓強比離子源的壓強要大,樣品離子可以通過分子漏隙(通常是帶有一個小針孔的玻璃或金屬膜)以分子流的
18、形式滲透過高真空的離子源中。,(2)直接探針進樣對那些在間歇式進樣系統(tǒng)的條件下無法變成氣體的固體、熱敏性固體及非揮發(fā)性液體試樣,可直接引人到離子源中,圖21.4所示為一直接引人系統(tǒng)。,任課教師:孫國英 副教授,授課班級:090704 100705,第六章 分子質(zhì)譜法(二),,3. 電離源 將引入的樣品轉(zhuǎn)化成為離子的裝置。根據(jù)樣品離子化方式和電離源能量高低,通??蓪㈦婋x源分為:氣相電離源:先蒸發(fā)成氣態(tài),再受激離子化,適于沸點低
19、于500oC、對熱穩(wěn)定的樣品的離子化,包括電子轟擊源、化學(xué)電離源、場電離源、火花源;解吸電離源:固態(tài)或液態(tài)樣品不需要揮發(fā)而直接被電離,適用于分子量高達105的非揮發(fā)性或熱不穩(wěn)定性樣品的離子化。包括場解吸源、快原子轟擊源、激光解吸源、離子噴霧源和熱噴霧離子源等。硬電離源:離子化能量高,如EI。伴有化學(xué)鍵的斷裂,譜圖復(fù)雜,可得到分子官能團的信息;軟電離源:離子化能量低,如場解吸源。產(chǎn)生的碎片少,譜圖簡單,可得到分子量信息。
20、 因此,應(yīng)根據(jù)分子電離所需能量的不同來選擇不同電離源。,,,,,(l)電子轟擊源,電子轟擊法是通用的電離法,是使用高能電子束從試樣分子中撞出一個電子而產(chǎn)生正離子,即 M+e- → M++2e- 式中M為待測分子,M+為分子離子或母體離子。 電子束產(chǎn)生各種能態(tài)的M+。若產(chǎn)生的分子離子帶有較大的內(nèi)能(轉(zhuǎn)動能、振動能和電子躍遷能),可以通過碎裂反應(yīng)而消去,如
21、 M+1 → M+3 M+ …… M+2 → M+4 式中M+1,M+2…為較低質(zhì)量的離子,,,,作用過程: 采用高速(高能)電子束沖擊樣品,從而產(chǎn)生分子離子M+,M+繼續(xù)
22、受到電子轟擊而引起化學(xué)鍵的斷裂或分子重排,瞬間產(chǎn)生多種離子。,,電子能量越大,被轟擊分子獲得的能量也越大,進一步裂解的可能性就越大。特 點: 使用最廣泛,譜庫最完整(70eV);電離效率高;結(jié)構(gòu)簡單,操作方便;但分子離子峰強度較弱或不出現(xiàn)(因電離能量最高)。,不同能量下獲得的苯甲酸質(zhì)譜圖,,(2)化學(xué)電離源,作用過程:采用一種反應(yīng)氣體(通常是甲烷,異丁烷和氨氣),反應(yīng)氣體與樣品比例約為103:1,因此樣品分子與電子的
23、碰撞幾率極小,電子首先將反應(yīng)氣體電離,然后反應(yīng)氣體離子與試樣分子進行離子—分子反應(yīng),實現(xiàn)試樣電離。進入電離源的分子R-CH3大部分與CH5+碰撞產(chǎn)生(M+1)+離子;小部分與C2H5+反應(yīng),生成(M-1)+離子:特點:電離能?。ㄜ涬婋x技術(shù)),質(zhì)譜峰數(shù)少,圖譜簡單; 準(zhǔn)分子離子(M+1)+峰大,可提供分子量這一種要信息。,,應(yīng)用強電場(電壓梯度107-108V/cm)誘導(dǎo)樣品電離。如下圖。
24、過 程:強電場(電極間距0.5-2mm)—分子電子的量子隧道效應(yīng)*—價電子逸出—分子離子—陽極排斥并加速進入磁場*量子隧道效應(yīng)(Quantum mechanical tunneling): 分子電子被微針“萃出”,分子本身很少發(fā)生振動或轉(zhuǎn)動,因而分子不過多碎裂。電極要求:電極尖銳,使用微碳針(W絲上的苯基腈裂解生成)構(gòu)成多尖陳列電 極可提高電離效率。特 點:電離溫和,碎片少,主要
25、產(chǎn)生分子離子M+和(M+1)+峰。,(3)場電離源,,4) 場解吸電離源(Field desorption, FD) 類似于場電離源,它也有一個表面長滿“胡須” (長0.01mm)的陽極發(fā)射器(Emitter)。過 程:樣品溶液涂于發(fā)射器表面---蒸發(fā) 除溶劑——強電場——分子電 離——奔向陰極——引入磁場特 點:特別適于非揮發(fā)性且分子量高的
26、 樣品。離子峰和準(zhǔn)分子離子峰,譜圖最 為簡單。,,,(5)快原子電離源(FAB),Ar+,,,離子槍,原子槍,高速電子轟擊氬氣電離經(jīng)電場加速電荷交換室共振電子轉(zhuǎn)移高能中性原子束轟擊試樣濃縮液,,甘油或硫甘油,,,(6)基質(zhì)輔助激光解析電離源(MALDI),脈沖式激光,脈沖激光束經(jīng)平面鏡和透鏡系統(tǒng)照射到試樣靶上,基質(zhì)和試樣分子吸收激光能量后氣化,激光先將基質(zhì)分子電離,然后在氣相中基質(zhì)將質(zhì)子轉(zhuǎn)
27、移到試樣分子上使試樣分子電離。,,4.質(zhì)量分析器,功能:依據(jù)不同方式把不同質(zhì)荷比m/z的離子分開排列成譜,是質(zhì)譜儀的核心。 類型:不同的質(zhì)量分析器有不同的原理、特點、適用范圍和功能。用于有機質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器有磁式雙聚焦分析器、飛行時間分析器、四極桿分析器、離子阱分析器 和回旋共振分析器等。,,(l)磁式單聚焦分析器,質(zhì)量色散能力:對不同質(zhì)量的離子有分散能力;能量色散能力:質(zhì)量相同,能量不同的離子不能聚焦到一點;方向聚焦能
28、力:質(zhì)量速度相同,方向不同離子可聚焦到一點。,,磁式雙聚焦分析器,扇形電場特點:方向聚焦能力能量色散能力無質(zhì)量色散能力,,(2)飛行時間分析器(TOF),,,不同荷電碎片在飛出離子源的速度(動能)基本一致。某離子在到達無場漂移管前端時,其速度大小為:到達無場漂移管末端的時間為:不同離子通過同一長度為L的無場漂移管,所需時間相差: 由于不同m/z的離子,其飛出漂移管的時間不同,因而實現(xiàn)
29、了離子的分離。因為連續(xù)電離和加速使檢測器產(chǎn)生連續(xù)輸出而不能得到有效信息,因此實際工作中常采用相同頻率的電子脈沖電離和脈沖電場加速,被加速的粒子經(jīng)不同的時間到達收集極上,并反饋到示波器上記錄,從而得到質(zhì)譜圖。特 點:掃描速度快(1000幅/s),可用于研究快速反應(yīng)或與GC聯(lián)用;可用于高質(zhì)量離子分 析;體積小,操作容易;分辨率比磁分析器稍差。,,(3)四極濾質(zhì)器 (Quadrupole Mass
30、 Filter),,,過程:在兩個相對的極桿之間加電壓(U+Vcos?t), 在另兩個相對的極桿上加-(U+Vcos?t)。 與前述雙聚焦儀的靜電分析器類似,離子進入可變電場后,只有具合適的曲率半徑的離子可以通過中心小孔到達檢測器。 改變U和V并保持U/V比值一定,可實現(xiàn)不同m/z離子的檢測。特點:分辨率比磁分析器略低(max.2000); m/z范圍與磁分析器相當(dāng);傳輸效率較高;掃描速度快,
31、可用于GC-MS 聯(lián)用儀。,,(4)離子阱檢測器,,由一環(huán)形電極再加上下各一的端罩電極構(gòu)成。以端罩電極接地,在環(huán)電極上施以變化的射頻電壓,此時處于阱中具有合適的m/z加的離子將在環(huán)中指定的軌道上穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),若增加該電壓,則較重離子轉(zhuǎn)至指定穩(wěn)定軌道,而輕些的離子將偏出軌道并與環(huán)電極發(fā)生碰撞。當(dāng)一組由電離源(化學(xué)電離源或電子轟擊源)產(chǎn)生的離子由上端小孔中進入阱中后,射頻電壓開始掃描,陷入阱中離子的軌道則會依次發(fā)生變化而從底端離開環(huán)電極腔,從而
32、被檢測器檢測。這種離子阱結(jié)構(gòu)簡單、成本低且易于操作,已用于GC-MS聯(lián)用裝置用于m/Z 200-2000的分子分析。,,5 檢測與記錄,質(zhì)譜儀常用的檢測器有法拉第杯(Faraday Cup)、電子倍增器及閃爍計數(shù)器、照相底片等。 Faraday杯是其中最簡單的一種,其結(jié)構(gòu)如圖21-12所示。Faraday杯與質(zhì)譜儀的其他部分保持一定電位差以便捕獲離子,當(dāng)離子經(jīng)過一個或多個抑制柵極進入杯中時,將產(chǎn)生電流,經(jīng)轉(zhuǎn)換成電
33、壓后進行放大記錄。Faraday杯的優(yōu)點是簡單可靠,配以合適的放大器可以檢測≈10-15A的離子流。但Faraday杯只適用于加速電壓<1kV的質(zhì)譜儀,因為更高的加速電壓使產(chǎn)生能量較大的離子流,這樣離子流轟擊入口狹縫或抑制柵極時會產(chǎn)生大量二次電子甚至二次離子,從而影響信號檢測。,,質(zhì)譜分析,一、飽合烴alkanes二、芳烴aromatic hydrocarbons三、醇和酚alcohols and phenols四、 醚
34、ethers五、 醛、酮aldehydes and ketones,mass spectrometry,MS,1.直鏈烷烴,一、飽合烴的質(zhì)譜圖 alkanes,1 在烷烴質(zhì)譜中 C3H7+、 C4H9+(m/z依次為43,和57)占優(yōu)勢,在m/z>57區(qū)出現(xiàn)峰的相對強度隨m/z增大而減小,而且會出現(xiàn)一系列m/z相差14的離子峰,這是由于碎裂下來一CH2一的結(jié)果。,正癸烷,2 分子離子:C1(100%), C10(6%
35、), C16(小), C45(0)3 有m/z :29,43,57,71,……CnH2n+1 系列峰(σ—斷裂),2.支鏈烷烴,二、芳烴的質(zhì)譜圖aromatic hydrocarbons,1、芳香烴電離易失去?電子,芳香烴的?電子的電離 勢低,因此其分子離子豐度強;2、芳環(huán)最典型的質(zhì)譜反應(yīng)是芐基斷裂反應(yīng);3、由芳香環(huán)碎裂生成系列離子,它們的質(zhì)荷比為39, 65, 91;51,77,很容易通過這些離子的存在判斷芳環(huán)存在。
36、4烷基 C ? 3, 則 H 重排失去一個中性分子,生成 m/e 92 峰,三、醇和酚的質(zhì)譜圖alcohols and phenols,1、由于OH基團反應(yīng)活性高,M+? 易分解,分子離子峰很弱或消失;2、醇類化合物較易丟失最大烷基形成特征離子;3、直鏈醇易發(fā)生脫水反應(yīng),也可能發(fā)生麥?zhǔn)现嘏牛?,4失水),同時脫水和脫烯;而支鏈醇通常失去烷基。,四、 醚的質(zhì)譜圖 ethers,1、羰基上孤對電子容易失去,因
37、此M+?較明顯,芳香酮類化合物的M+?更為明顯;2、斷裂特征主要是?-斷裂和麥?zhǔn)现嘏拧?3、脂肪酮產(chǎn)生的幾種主要離子,分別來自?-斷裂和i-斷裂。,五、酮、醛的質(zhì)譜圖,4、酮類化合物的麥?zhǔn)现嘏攀呛芴卣鞯姆磻?yīng),而?位沒有分支的酮類化合物,其麥?zhǔn)现嘏烹x子為m/z58。,麥?zhǔn)现嘏?甲基酮,芳香酮類化合物1、芳香酮類化合物的分子離子M+?較強;2、?-斷裂是其特征反應(yīng),生成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的苯酰離子(m/z105),通常為基峰,是芳香酮的特征離
38、子。,,,醛類化合物1、羰基上孤對電子容易失去,因此M+?較明顯,芳香醛的M+?更為明顯;2、斷裂特征主要是?-斷裂和麥?zhǔn)现嘏拧?2-乙基已醛,一、相對分子質(zhì)量測定 1.分子離子峰必須符合氮律,有C,H,CO等 有機化合物中,有偶數(shù)氮(含0個),分子離子峰m/e一定是偶數(shù)。若有奇數(shù)N,分子離子峰m/e是奇數(shù)。 由于C,H,N,O,S,X中,只有N化合價是3,奇數(shù),而質(zhì)量數(shù)是偶數(shù)。 2.觀察被確定離子峰與鄰近離子峰的質(zhì)量
39、差。 一般可以失去1-3H,不能同時失去4-13個H。 失去14-20質(zhì)量單位,不能失去21-25質(zhì)量單 位,分子質(zhì)譜法應(yīng)用,3 化合物中含有Cl或Br時,可以利用M與M+2比例來確定分子離子峰。 對鹵素有機物,F(xiàn)、I單一同位素 35Cl, 37Cl 3:1 79Br, 81Br 1:1 對于多個Cl、Br化合物,有非常強
40、的同位素離子峰 M+2,M+4,M+6,其強度比值可由(a+b)n展開式計算。a:輕質(zhì)同位素豐度 b:重質(zhì)同位素豐度 n:同種鹵原子的個數(shù)如C6H4Cl2 a =3 b = 1 n = 2 (3+1)2 = 9 + 6 + 1 M : M+2 : M+4 = 9:6:1 C10H6Br2 a = 1 b = 1 n = 2 (1 + 1)2 = 1 + 2 +1 M : M+2
41、 : M+4 = 1:2:1 C3H7ClBr (a+b)n × (a’+b’)n’ (3+1) ×(1+1)= 3 +(3 +1) +1 =3:4:1 M : M+2 : M+4 = 3:4:1,二 由同位素相對豐度確定分子式,拜諾表 相對分子質(zhì)量500以下,只含C,H,N,O 如102處有分子離子峰,M+1,M+2相對其強度為7.81%,0.35%。從表中可知C6H2N2,C7H2O,C7H
42、4N。相對分子質(zhì)量為偶數(shù)。從N規(guī)律,可以排除C7H4N。,化合物結(jié)構(gòu)鑒定--質(zhì)譜解析步驟,(1)化合物的分子量,分子式(2)計算不飽和度,(3)分子離子峰與其它峰的相對強度 ? 化合物類型,(4) 分子離子峰 碎片離子峰 m/e 差值
43、? 可能脫掉的碎片或中性分子 ? 分子結(jié)構(gòu)和斷裂類型,(5) 可能存在的離子(6) 拼出整個分子結(jié)構(gòu),例1:,,例2:,任課教師:孫國英 副教授,授課班級:090704 100705,第六章 分子質(zhì)譜法,------波譜綜合解析,,,波譜綜合解析步驟:,1.確定分子離子峰,以確定分子量。,2.利
44、用質(zhì)譜的分子離子峰(M)和同位素峰(M+1), (M+2)的相對強度可得出最可能的分子式。,3.由分子式可計算不飽和度,進而推測化合物的 大致類型,如是否芳香化合物,有否羰基等。,4.從紫外光譜可計算出?值,根據(jù)?值及?max的位置, 可推測化合物中有否共軛體系或芳香體系。,5.紅外光譜可提供分子中可能含有的官能團信息.。,6.由質(zhì)譜的分子離子峰,碎片離子峰可推知可能 存在的分子片斷,根據(jù)分子離子峰與碎片離子 峰以及各
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