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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,