仪器分析大连理工大学123有机化合物电子轰击质谱.ppt

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1、第十二章 质谱法,12.3.1 饱合烃12.3.2 烯烃12.3.3 醚12.3.4 醇12.3.5 醛、酮12.3.6 其他12.3.7 芳烃,第三节 有机化合物电子轰击质谱,Mass spectrometry，MS,Mass spectrograph by electron impact ionization,1.直链烷烃,12.3.1 饱和烃,正癸烷,分子离子：C1(100%)，C10(6%)，C16(小)，C45(0)有m/z：15,29，43，57，71，CnH2n+1 奇数系列峰(-断裂)m/z：43(C3H7+)，57(C4H9+)最强，基峰有m/z：27，41，55，69，Cn

2、H2n-1 系列峰 C2H5+（m/z=29）C2H3+（m/z=27）+H2有m/z：28，42，56，70，CnH2n系列峰(四圆环重排),2.支链烷烃,断裂:丢失最大烃基的可能性最大;丢失最大烃基原则,3.环烷烃,1 烯烃,烯烃易失去一个 电子，分子离子峰比烷烃的强。基峰：CH2=CHCH2+（m/z=41）;烯丙基断裂；,系列峰：41+14n(n=0,1,2);较强的系列峰：,烯烃,烯烃质谱中的基峰往往是双键 位置CC 键断裂(丙烯基裂解)产生的碎片离子,出现 41,55,69,83 等CnH2n-1。裂解过程中还会发生双键位移。,麦氏重排,产生CnH2n离子：,烯烃,m/z 82 5

3、4 28,12.3.3 醚的质谱图,1.脂肪醚的分子离子峰弱。2.发生i 裂解(正电荷保留在氧原子上)形成m/z 45；59；73；3.裂解形成烷氧基碎片m/z 29；43；57；71 等碎片离子。,正丙醚质谱图,醚的质谱图,12.3.4 醇,1.醇类分子离子峰很弱；2.易发生 断裂，生成极强的特征碎片，如 31(伯醇)45(仲醇)59(叔醇)。3.醇的分子离子峰脱水形成M-18的峰。,断裂丢失最大烃基的可能性最大丢失最大烃基原则,醇的质谱图,M=88,M=88,2-甲基-2-丁醇,M=88,12.3.5 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,长链

4、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M-1峰强度与M相近。,C7H6O2,1.不饱和度5，基峰m/z122；2.m/z 76，66，65，39表明苯衍生物；3.特征峰m/z122，121(强度接近)，m/z29，判断醛。,0,7,0,57,M,M=142,4,0,6,0,8,0,1,0,0,1,2,0,1,4,0,1,0,3,0,5,0,7,0,9,0,1,1,0,1,3,0,1,5,0,0,2,0,M-44,CH3(CH2)7CHO,44,相对强度/%,m/z,M-43,M-CH2CH2,M-H2O,M-1,12.3.6 其他,1.胺,（3

5、）胺类断裂规律与醇类相似,易发生i-断裂,生成的碎片离子往往是基峰。,（2）含奇数氮的胺其分子离子峰质量数为奇数。有时可能出现M-1+峰M-H+。,（1）脂肪胺类分子离子峰弱；,2.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,辛酸甲酯 质谱图与离子峰形成过程,辛酸甲酯 离子峰形成过程,12.3.7 芳烃,有明显的分子离子峰。苯生成77，51峰；,含烷基取代的易发生断裂,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

6、苯的质谱图,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,进一步会失去CO。,苯甲醚 质谱图与离子峰形成过程,芳胺的分子离子峰非常强,易发生失去HCN的断裂。,苯胺 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，产生M-NO+，M-NO2+和 M-58+碎片离子。,硝基苯 质谱图与离子峰形成过程,小结:脂肪烃及衍生物,2 烷烃：15,29，43，57，71，CnH2n+1 奇数系列峰,43(C3H7+)，57(C4H9+)最强，基峰。,3烯烃：双键 位置C-C 键断裂(丙烯基裂解)

7、产生的碎片离子,出现 41,55,69,83 等CnH2n-1;,5 脂肪醇：分子离子峰很弱；易脱水形成M-18的峰；发生 断裂，生成极强的特征碎片，31(伯醇)，45(仲醇)，59(叔醇)。,4脂肪醚：分子离子峰弱；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M-18的峰；发生 断裂，生成极强的特征碎片，31(伯醇)，45(仲醇)，59(叔醇)。,1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 断裂。脂肪醛的M-1峰强度与M相近,HCO+(m/z 29)很强。,小结:芳烃及衍生物,2芳胺的分子离子峰非常强,易发生失去HCN的断裂，m/z 93；66；65。,4 硝基苯：分子离子峰较强，产生M-NO+，M-NO2+和 M-58+碎片离子。,3芳香醚会发生氧原子的断裂,进一步会失去CO。,1芳烃：苯生成77，51峰。甲苯：卓鎓离子基峰m/z91C5H5+(m/z 65)和C3H3+(m/z39)。长烷基侧链的芳烃：经麦氏重排产生C7H8+离子(m/z92)，特征m/z91和 m/z92。苯衍生物：m/z 76，66，65，39表明。,内容选择：,结束,12.1 质谱仪类型及构成 12.2 质谱中的各种离子 12.3 有机化合物电子轰击质谱图 12.4 EI质谱图解析与化合物 结构鉴定,