質(zhì)譜法
質(zhì)譜法具有如下特點:(1)靈敏度高,通常一次分析僅需幾微克的樣品。(2)響應(yīng)時間短,分析速度快。(3)信息量大,能得到大量的結(jié)構(gòu)信息和樣品分子的相對分子質(zhì)量。(4)可測定分子式。
一、質(zhì)譜法的基本原理
理解并掌握質(zhì)譜法的基本原理。
二、質(zhì)譜的表示方法
最強的離子峰為基峰。
三、質(zhì)譜儀
質(zhì)譜儀的基本組成包括真空系統(tǒng)、樣品導(dǎo)入系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測系統(tǒng)五個部分。掌握離子源和質(zhì)量分析器項下的具體內(nèi)容即可。理解每種離子源的原理、應(yīng)用、優(yōu)缺點,對比記憶(考的較少)。
m/z=H2R2e/2V(公式16-4常考)
1.H不變,電壓V掃描,電壓由小至大,離子m/z由大至小進入檢測器。(半徑R固定)
2.V不變,磁場H掃描,磁場由小至大,離子m/z由小至大進入檢測器。(半徑R固定)
質(zhì)譜中的主要離子及其裂解類型
一、質(zhì)譜中的主要離子
?。ㄒ唬┓肿与x子
特點:1.奇數(shù)個電子2.譜圖最右端3.確定相對分子質(zhì)量
(二)碎片離子
產(chǎn)生的原因是電子流的作用。
?。ㄈ﹣喎€(wěn)離子
亞穩(wěn)離子具有峰寬大(2-5個質(zhì)量單位)、相對強度低、m/z不為整數(shù)等特點。
?。ㄋ模┩凰仉x子
35Cl和37Cl峰度比為3:1,79Br和81Br峰度比為1:1。(??迹?/p>
二、陽離子的裂解類型
(一)單純開裂
單純開裂的幾種方式,看懂即可。
?。ǘ┲嘏砰_裂
1. McLafferty重排(麥?zhǔn)现嘏牛?/p>
要理解麥?zhǔn)现嘏攀窃趺粗嘏诺?,會在此方面出題。
?、賆也可以是O、C、N、S
?、讦?H向缺電子處轉(zhuǎn)移,β鍵斷裂
③脫掉中性分子
?、茈娮悠媾夹圆蛔?/p>
?、?失去的不是奇數(shù)個N原子)質(zhì)量奇偶數(shù)也不變
?。ㄖ嘏烹x子質(zhì)量數(shù)為偶數(shù)、電子數(shù)為奇數(shù)。)
2. 逆Diels-Alder重排(RDA重排)
理解整個過程,逆D-A反應(yīng),形成一個中性分子和離子化雙烯衍生物,正電荷優(yōu)先保留在較低電離電位的碎片上。
有機化合物的質(zhì)譜解析
一、分子式的確定
(一)分子離子峰的識別
分子離子峰位于質(zhì)譜圖中m/z值最大的位置,處于質(zhì)譜圖的最右端。但質(zhì)譜圖中最右端的峰不一定就是分子離子峰,同位素峰可能出現(xiàn)在質(zhì)荷比最高處。
分子離子峰的質(zhì)量必須符合氮數(shù)規(guī)律:有機化合物中,不含氮或含偶數(shù)個氮的化合物,則分子離子峰m/z一定是偶數(shù);含奇數(shù)個氮的化合物,則分子離子峰m/z一定是奇數(shù),這一規(guī)律稱為氮數(shù)規(guī)律,簡稱氮律。
?。ǘ┫鄬Ψ肿淤|(zhì)量的測定
嚴(yán)格來說,分子離子峰的 m/z與化合物分子量不同。在絕大多數(shù)情況下,分子離子峰質(zhì)荷比與相對分子質(zhì)量的整數(shù)部分相等,但二者存在著微小差別。所以一般相對分子質(zhì)量>質(zhì)荷比。
(三)分子式的確定
二、有機化合物的結(jié)構(gòu)鑒定
(一)幾種有機化合物的質(zhì)譜
1.烴類
?。?)烷烴
1)分子離子峰強度弱
2)產(chǎn)生CnH2n+1系列峰:m/z為29、43、57、71、85、99…
3)m/z43和m/z57的峰強度較大
4)支鏈烷烴的裂解首先出現(xiàn)在分支處,正電荷在支鏈多的一側(cè),以丟失最大烴基為最穩(wěn)定。例如:3,3-二甲基己烷,裂解易形成碎片離子CH3CH2C+(CH3)2,m/z=71
?。?)烯烴
1)分子離子峰比烷烴強
2)產(chǎn)生CnH2n+1 系列峰:m/z 為27、41、55、69…
?。?)芳烴
1)分子離子穩(wěn)定,有強的分子離子峰
2)烷基取代苯易發(fā)生B-裂解,經(jīng)重排產(chǎn)生m/z 91卓鎓特征離子
3)烷基苯的a-裂解產(chǎn)生m/z77的苯基離子(C6H5+)峰
烷基取代苯特征離子:m/z為39、51、65、77、91
2.飽和脂肪醇
1)分子離子峰很弱,往往觀察不到
2) m/z=31+14n是醇的特征峰
3.醛和酮
(1)醛:1)分子離子峰較強2)易發(fā)生a-斷裂產(chǎn)生M-1的準(zhǔn)分子離子峰(M-1是醛類的特征峰)3)具有y-H的醛,能發(fā)生麥?zhǔn)现嘏?)長鏈脂肪醛可發(fā)生B-裂解
(2)酮:1)a-斷裂產(chǎn)生的m/z43+14n的峰。a-斷裂后較大的?;€可丟失中性分子CO得到烷基正離子2)具有y-H的醛,能發(fā)生麥?zhǔn)现嘏?/p>
4.羧酸和酯類
1)易發(fā)生a-斷裂
2)具有y-H的酸和酯,能發(fā)生麥?zhǔn)现嘏?,其重排過程產(chǎn)生m/z60的強特征離子峰
3)芳香羧酸分子離子峰強
5.含氮化合物
脂肪胺的分子離子峰較弱,甚至不出現(xiàn)。
?。ǘ┯袡C化合物的質(zhì)譜解析
理解即可。
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企業(yè)風(fēng)采
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