波谱分析 第五章 3离子峰的主要类型

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1、第五章 质谱分析一、分子离子峰二、同位素离子峰三、单纯裂解离子四、重排裂解离子五、亚稳离子峰第三节 离子峰的主要类型一、分子离子峰有机化合物分子离子峰的稳定性顺序:芳香化合物>共轭链烯>烯烃>脂环化合物>直链烷烃>酮>胺>酯>醚>酸>支链烷烃>醇。CH3OH+e-[CH3OH]+2e-CH3++OH分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。“M”分子离子的质量与化合物的相对摩尔质量相等。分子失去电子发生在最易离子化部位:杂原子未共用电子对电子电子1、分子离子峰的特点:一般质谱图m/e最大的峰为分子离子峰;形成分子离子需要的能量最低,一般约10~15eV。质谱图上

2、质荷比最大的峰不一定为分子离子峰如何确定分子离子峰?2、判断分子离子峰强度的方法(1)从化合物结构判断:(a)具有离域电子系统的化合物,其分子离子峰强度大。(b)环状化合物分子离子峰强度亦大。(c)当化合物具有某种使碎片离子稳定的结构因素时,分子离子峰强度就弱。有杂原子时,如含-OH,-NH2等CH3-CH-CH3OHCH3-CH-CH3OHCH3-CH+OH-CH3+e-增多侧链,有利于分子离子断裂,使分子离子峰强度减弱。叔正碳离子>仲正碳离子>伯正碳离子CH3-CH-CH3OHCH3一般规律:化合物分子链越长,分子离子峰越弱。相对分子量74(2)N规律由C

3、、H、O组成的有机化合物,M一定是偶数。由C、H、O、N组成的有机化合物,N奇数,M奇数。由C、H、O、N组成的有机化合物,N偶数,M偶数。(3)应有合理的碎片分子离子峰与相邻峰的质量差必须合理。即应符合逻辑地失去中性碎片。如M-15(CH3).+M-29(C2H5,CHO).+M-18(H2O).+M-17(OH).+(4)采用断裂模式已知某有机物为醇类,可借助醇类断裂模式判断分子离子CH3-CH2-CH2-C-CH2-CH2-CH3CH3OH.+CH3CH2CH2-C-CH2CH2CH3+OH-CH3CH2CH2CH2CH3C3H7C-H2O例:(M-15)

4、m/z115(M-18)m/z112出现m1(M-18),m2(M-15)质量差为3的离子对,则该醇的分子离子质量可能为m1+18或m2+15例如:CH4M=1612C+1H×4=16M13C+1H×4=17M+112C+2H+1H×3=17M+113C+2H+1H×3=18M+2同位素峰分子离子峰二、同位素离子峰(M+1峰)同位素的存在,可以看到比分子离子峰大一个质量单位的峰;有时还可以观察到M+2,M+3....;C30H62有m/e422、423、424三个峰M+1/M×100=30×1.08=32.4(13C对M+1的贡献)M+1/M×100=62×0.

5、016=0.992(2H对M+1的贡献)化合物M+1/M×100=32.4+0.992=33.292一些同位素的原子量和自然含量的大约值同位素相对原子质量12C=12.000000自然含量%类型同位素相对原子质量12C=12.000000自然含量%类型1H1.00782599.985A+129Si28.9764914.72H2.0141020.01530Si29.9737613.112C12.00000098.9A+131P30.973763100A13C13.0033541.132S31.97207495.0A+214N14.00307499.64A+133S

6、32.9714610.9715N15.0001080.3634S33.9678654.216O15.99491599.8A+235Cl34.96885575.8A+217O16.9991330.0437Cl36.96589624.218O17.9991600.279Br78.91834850.5A+219F18.998405100A81Br80.91634449.528Si27.97692792.2A+2127I126.904352100A丰度比计算(a+b)m=am+mam-1b+m(m-1)am-2b2/2!+m(m-1)(m-2)am-3b3/3!a、b-

7、分别为轻、重同位素丰度m-分子中该元素原子的数目例CHCl335Cl:37Cl=100:32.33:1,a=3b=1m=3(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3=27+27+9+1M:M+2:M+4:M+6=m/e118:m/e120:m/e122:m/e124=27:27:9:1碎片离子中含有两种不同元素的同位素:碎片离子中只有一种元素的两个以上的同位素:(a+b)m(c+d)n=(3+1)m(1+1)n相邻两峰之间m=2由氯、溴组成的同位素簇相对丰度123:19:6:13:4:1Br012Cl1:11:2:10三、单纯裂解离子一般有机化合物的电离能

8、为7-13eV,质谱中常

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