质谱图结构解析ppt课件

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第七讲质谱分析(共58张PPT)

EI 与 ESI
质谱计的主要技术指标
质量范围：指质谱计所检测的单电荷离子的质核比范围
分辨率（R）：分辨率是质谱计分开相邻两离子质量的能力。
R = m /m
m为质谱计可分辨的相邻两峰的质量差 m为可分辨的相邻两峰的平均质量
分辨率（ R ）是两峰间的峰谷为峰高的10%时的测定值，即两峰各以5%的高度重叠。
◆质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对强度的谱, 谱图与分子结构有关
◆质谱法进样量少, 灵敏度高, 分析速度快
◆质谱是唯一可以给出分子量, 确定分子式的方法, 而分子式的确定对化合物的结构鉴定是至关重要的。
质谱计框图
真空系统
加速区
Output
计算机数据处理系统
Sample
进样系统
inlet
射方向不同的离
子会聚；
S1
分辨率不高
B
离子源
磁场
R
S2 收集器
双聚焦分析器
方向聚焦：
相同质荷比，入射方向不同的离子会聚；
能量聚焦：
相同质荷比，速度(能量)不同的离子会聚；
电场
+ -
S1 离子源
磁场
S2 收集器
质量相同，能量不同的离子通过电场和磁场时，均产生能量色散；两种作用大小相等，方向相反时互补实现双聚焦；
第七讲质谱分析
Spectrometry NOT Spectroscopy
Spectroscopy n. 光谱学, 波谱学, 光谱仪 Spectrometry n. 质谱术，质谱计
Spectrometry : Spectrometer Abbreviated to: Mass spec. or MS

EI质谱图和结构解析.ppt

m /z=65 CH
HC
CH
CH 2 m /z=91
m /z=91
H2 C
CH 2
CH
H
CH 3
CH 2 HC
CH 3
CH 2
H H m /z=92
CH 2CH 2CH 2CH 3 C 4 H 9
HC CH
m /z=134
m /z=77
m /z=51
三、醇和酚的质谱图
R1 R2 R3
C OH
m/z: 31,59,73,
90
CH2 CH2 CH2 CH3
80
70
92
60
50
40
30
134(M )
20 10
39 51 65 77
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
CH 2 CH 2 CH 3
m /z=134
m /z=39 HC
C2H5+（ M /e =29）→ C2H3+（ M /e =27）+H2 ❖有M /e ：28，42，56，70，……CnH2n系列峰(四圆环重排)
2. 支链烷烃
% OF BASE PEAK
m/z=43
5-Methylpentadecane
100
C3
169 141
90
80 70 60
m/z=57 C4
% OF BASE PEAK
90
80 70
H CH 3(CH 2)2 C CH 3
60
OH
50 40 M - (H2O and
45

MS(质谱图)PPT课件

精选
NO2 NH2 183
69
精选
70
精选
71
三、碎片离子峰
一般有机化合物的电离能为7－13电子伏特，质谱中常用
的电离电压为70电子伏特，使结构裂解，产生各种“碎片”离
子。
烷正己
15
29
43 57
71
H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
71 57 43 29
15
7 1 H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
精选
8
精选
9
精选
10
精选
11
GCMS载气
精选
12
载气的选择纯度 > 99.999 %
GC/MS
1、化学惰性； 2、不干扰总离子流检测；
对载气的要求：3、不干扰质谱图； 4、有富集样品的特性。
氦气HE
氢气H2
氮气 N2
①分子量小, 易被真空泵抽掉,具备富集样品的特性；
①电离能为15.4 eV，和一般有机物电离能
质谱方程式：m/e = (H02 R2) / 2V 离子在磁场中的轨道半径R取决于： m/e 、 H0 、 V 改变加速电压V, 可以使不同m/e 的离子进入检测器。
质谱分辨率 = M / M （分辨率与选定分子质量有关）
精选
18
GC-MS联用主要台式商品仪器类型
色谱 - 四极质谱仪（Agilent 、QP、PE、Thermo）色谱 - 离子阱质谱仪 (Varian、 Thermo) 色谱 - 飞行时间质谱 (Waters GC-TOF)
般有机化合物,带来的本底谱扫描起始质量不会且 m/z 28、29、14和某些化

重要有机物的质谱图及裂解规律课件

苯酚
H O┐ rH
┐
O H
H H
┐
的M-1是弱峰。酚的裂H解如下:
m/z 94
m/z 94
m/z 66
H
CHO
┐
或
m/z 65
25
苯甲醇和酚的特征裂解都有经过H转移丢失CO产生M-28的峰, 还有丢失CHO·基团的M-29的峰。苯甲醇有M-（CHO）, 即m/z79的峰是基峰。酚有M-28（m/z66）和M-29（m/z65）的弱峰。
R H CHR''
R
CH
O H
CHR''
CH2
④碎片离子麦氏重排
R
H
CH CHR'
H
H2 H2 H2
CH3·
H3C C O C C C R'
O
CH2
R
C H2
R
CH2
CHR''
O
CH2
CH2
28
脂醚的α断裂最多可有六种，例如: 乙基异丁基
醚
H
H
CH3
α1 CH2 α3 C O
α2 CH3
α1 C
m/z 57
α1 C2H5
CH3(CH2)4C O m/z 99
CH3CH2┒ m/z 29
CH3(CH2)4┒ m/z 71
37
酮羰基只要有Cγ Hγ就会发生麦氏重排, 甲基长链酮的麦氏重排产生m/z58的离子。双长链酮（R≥C3
可进行两次麦氏重排, 只要Cα上无侧链, 经过两次麦氏重排后也得到m/z58的离子。
H
H2C
O┒
rH
H2C
C

质谱的原理和图谱的分析ppt(共96张PPT)

器中, 受到外斥内吸的电场力( )的作用, 迫使离子作弧形运
动。
zE mv 2
R
结合 1 mv2 zV，导出 2
R 2V E
静电分析器只允许具有特定能量的离子通过,达到能量聚
焦,提高仪器分辨率。
V:加速电压. E: 电位差.v: 速度. m: 质量.
离子在质谱仪中被电场加速。加速后其动能和位能相等, 即：
双聚焦质谱计:
+
静电分析器由两个同心圆板组成，两圆板之间保持一定的
电位差( )。
加速后的离子通过静电场和磁场后, 达到能量聚焦、方向聚焦和质量色散的目的，使仪器的分辨率大大提高。
R m1
m1
m2 m1 m
故在两峰质量数较小时，要求仪器分辨率越大。
静电分析器加在磁分析器之前。加速后的离子在静电分析
当化合物含奇数个氮时，该化合物分子量为奇数。
• 芳环（包括芳杂环）＞脂环化合物＞硫醚、硫酮＞共轭烯
分子离子峰比较明显。 • 直链醛、酮、酸、酯、酰胺、卤化物等通常显示
分子离子峰。 • 脂肪族醇、胺、亚硝酸酯、硝酸酯、硝基化合物、
腈类及多支链化合物容易裂解，分子离子峰通常
很弱或不出现。
•如何判断分子式的合理性该式的式量等于分子量；
具有未配对电子的离子为奇电子离子。M+. ，A+. 这样的离子同时也是自由基，具有较高的反应活性。无未配对电子的离子为偶电子离子。如：D+
失掉两个以上电子的离子是多电荷离子。
比分子量多或少 1 质量单位的离子称为准分子离子，如： (M+H) + 、( M-H)+ 不含未配对电子，结构上比较稳定。
合理丢失峰(.CH3)，可认为m/z

质谱谱图解析 ppt课件

X、Y、Z可以是C、O、N、S等。
PPT课件
20
5.脱去乙炔分子的开裂
由开裂生成的桌翁离子或开裂生成的苯离子等还能继续裂解，脱去乙炔分子：
PPT课件
21
CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
CH 2 CH 2 CH 3
m /z=134
m /z=39 HC
m /z=65 CH
HC
CH
CH 2 m /z=91
苯，能发生麦氏重排裂解，产生m/z 92（C7H8+·）的重排离子(奇电子离子峰),进一步裂解，产生m/z 78
，52或 66，40的峰。
PPT课件
18
3.开裂和氢的重排取代苯也能发生α裂解，产生苯离子，进一步裂解成环丙烯离子和环丁二烯离子。
PPT课件
19
4.逆狄尔斯—阿尔德开裂及其它重排开裂
H 3C
CH
C CH 2 CH 3
CH 2 CH 3 m / z = 5 5 CH 3
CH 3
CH 3
H 3 C CH
100
C 41
H 3C
CH C CH 2 m /z= 6 9
% OF BASE PEAK
90 80
70
60
69
50
55
84(M )
40
30
27
20 10 0
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 P6PT0课件7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0
C2H5+（ M /e =29）→ C2H3+（ M /e =27）+H2 ❖有M /e ：28，42，56，70P，PT…课件…CnH2n系列峰(四圆环重排6 )

质谱的图谱分析ppt(共55张PPT)

a:某元素轻同位素的丰度；
b:某元素重同位素的丰度； c:同位素个数。
23
例：某化合物质谱分子离子区域的离子质荷比和强度如下：
m/z
132(M+·) 133 134
试推导分子式
解：因[M+2]：[M+]为0.7：100，所以分子中不含 Cl、Br、S、Si等A+2类元素。C原子数的最大值 =[M+1]/[M]÷1.1%=9.9/100÷1.1%=9
m/z 14 (4.0) 16 (0.8) 20 (0.8)
m/z 28 (100) 29 (0.76) 32 (23)
m/z 33 (0.02) 34 (0.99)
40 (2.0)
44 (0.10)
括弧中的数字即峰的相对强度，表示100％者是基峰 O，2， O，2N在就2在空占空气N2气中的中占23含1％/量5。，最N高2占而且4/5也，最N稳2的定峰。高（为321）0是0％
（1）绝对强度是将所有离子峰的离子流强度相加作
为总离子流，用各离子峰的离子强度除以总离子流，得出各离子流占总离子流的百分数（2）相对强度
以质谱峰中最强峰作为100％，称为基峰（该离子的丰度最大、最稳定），然后用各种峰的离子流强度除以基峰的离子流强度，所得的百分数就是相对强度。
4
表示方法： (以上图为例)
一般情况下，分子的稳定性与分子离子的稳定性有平行关系，分子离子的稳定性通常随不饱和度和环的数目的增加而增大。
杂原子外层未成键电子被电离的容易程度，按周期表纵列自上而下，横行自右而左的方向增大。
13
分子电离所需的能量越低，分子离子也越高。
n-C4H9OH n-C4H9SH n- C4H9NH CH3-CH3 CH2=CH2 苯

质谱分析图谱解析_图文

CnH2n m/z 42, 56, 70, 84等 CnH2n-1 m/z 41, 55, 69, 83等
m/z 43 (CH3)2CH+, 57 (CH3)3C+ 基峰或强峰
碎裂符合偶电子规律
n-十六烷的质谱图如下
烷烃-支链烷烃
M+·弱或不见。 M-15 (·CH3), 带侧链CH3 M-R (·R) 优先失去大基团，此处碎片离子峰的 RI 大。
※ 查表法 Beynon and Lederbey 制作了高分辨质谱法数据表，可查出对应于某精确质量的分子式。
※ 计算机处理
3.3 有机质谱中的反应及其机理
M+ e
50-70 eV
+. M
+
2e
-. M
+
小于1%
+.
A +. + 中性分子或碎片
M
B + + R
A +.
B+
M+·→ A+·, B+, C +·, D+ ……
1-十二烯的质谱图如下：
环烯： RDA反应
芳烃
烷基苯M+·强或中等强度。 β-键的断裂，产生m/z 91的基峰或强峰； γ-H的重排，产生m/z 92的奇电子离子峰，进一步裂解，产生m/z 77，65，51，39的峰或者m/z 78， 66，52，40的峰。
例如,正己基苯的MS如下：
醇、酚、醚
质谱分析图谱解析_图文.ppt
3.1 确定分子量与分子式
质谱中分子离子峰的识别及分子式的确定是至关重要的
3.1.1 分子离子峰的识别
■ 假定分子离子峰:
高质荷比区,RI 较大的峰(注意：同位素峰)

《质谱解析》幻灯片PPT

羰基化合物经简单断裂所产生的含羰基的碎片离子可以发生失 CO的反响：
苯环上有两个邻位取代基容易共同消去小分子，这称为苯环的“邻位效应〞，其通式为：
杂芳环也有邻位效应：
4〕四员环重排
含饱和杂原子的化合物，可以发生失去乙烯〔或取代乙烯〕的重排。
以单键与杂原子相连的烷基长于两个碳时，杂原子在与碳链断裂的同时，氢原子经四员环转移和杂原子结合〔烷基有两个以上碳原子才能进展氢的四员环转移，但烷基越大发生此重排的几率越低〕。
• 该重排产生的离子如仍然满足此重排的两个条件，可再次发生该重排。
2〕逆 Diels-Alder 反响〔RDA〕
当分子中存在含一根键的六员环时，可发生Diels-Alder 反响。该重排反响为：
该重排反响正好是Diels-Alder 反响的逆反响。含原双键的局部带正电荷的可能性大些。
的氢原子来自 C-3位置，18%来自C-4位置；溴化物失溴化氢时，86%的氢原子来自C-2到C-4位置。低分子量的溴化物、碘化物除失HX之外，还失H2X。
其他化合物如R-CN失HCN，硫醇失去H2S。可失去的中性分子还有HOAc、CH3OH、CH2=C=O等。
芳环或杂环上有含杂原子的取代基团时，很容易失去小分子。
2、简单断裂的规律
1)含杂原子的化合物存在着三种断裂方式
①邻接杂原子的C-C键发生断裂
由这种断裂方式产生的离子在质谱中是很常见的。键断裂时，正电荷常在含杂原子的一侧，从而显示含杂原子的碎片离子；但也有另一侧带电的情况。
无论是饱和的杂原子(它以 σ 键和碳原子相连)还是不饱和的杂原子(它以 σ 键及л键与碳原子相连)，发生这种断裂均很常见。
—OH一般按①进展；—OR可按①、②两种方式进展。 —SR按①、②两种方式进展且按②进展的几率更大些。溴化物和碘化物易按③进展。总之，处于中间情) 邻接碳、碳不饱和键的C-C键易断裂。如：

质谱图结构解析ppt课件

M C16
60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210220230
❖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(σ-断裂) ❖m/z ： 43(C3H7+)，57(C4H9+) 最强，基峰 ❖有m/z ：27，41，55，69，……CnH2n-1 系列峰
CH2
(CH2)n
14
% OF BASE PEAK
100 CH2OH
90 80 70 60 50 40 30
1-PenTanol MW88
M - (H2O and CH2 CH2) CH3(CH2)3
CH2OH
M - (H2O and CH3)
31
M - H2O
20
10
M-1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150
EI谱图解析小结
1．相对分子质量的确定判断分子离子峰的方法：判断原则；
2．分子式确定同位素峰，贝农（Beynon）表；
3．分子结构的确定分子离子峰，碎片离子峰(特征离子、特征离子系列) 验证
35
谱图联合解析(一)
某可能含有C、 H、N及O的未知化合物。试由质谱、红外、核磁谱图确定该化合物的结构。
12
H
H3C CH2 CH2
H3C CH2 CH2
H
C OH CH3
CH3
H C OH CH3
m/z=45(M-43)
H

质谱分析图谱解析-图文

例：化合物中含有2个氯和2个溴原子
Cl2: (a + b) n = (3 +1) 2 =9: 6: 1
Br2: (c + d) m =(1 + 1) 2 =1: 2: 1
（9 6 1) ×1＝ 9 6 1
( 9 6 1) ×2＝ 18 12 2
( 9 6 1) ×1 ＝
96 1
—————————————
如何识别质谱图中的的OE+·?
不含氮的化合物, m/z 为偶数的离子是奇电子离子在质谱图中, 奇电子离子并不多见, 但重要.
烃类化合物的裂解规律:
烃类化合物的裂解优先生成稳定的正碳离子
CH3(CH2)nCH3
m/z 43或57 是基峰
C6H5CH2(CH2)n CH3 m/z 91是基峰
含杂原子化合物的裂解（羰基化合物除外）:
1-十二烯的质谱图如下：
环烯： RDA反应
芳烃
烷基苯M+·强或中等强度。 β-键的断裂，产生m/z 91的基峰或强峰； γ-H的重排，产生m/z 92的奇电子离子峰，进一步裂解，产生m/z 77，65，51，39的峰或者m/z 78， 66，52，40的峰。
例如,正己基苯的MS如下：
醇、酚、醚
H2 H2+ H. .CH3 O. or NH2
OH. H2O HF
= 4~14, 21~24, 37~38……通常认为是不合理丢失
■ 判断其是否符合氮律
不含N或含偶数N的有机分子, 其分子离子峰的m/z
（即分子量）为偶数。含奇数N的有机分子, 其分子离
子峰的m/z （即分子量）为奇数。
◎ 使用CI电离时，可能出现 M+H, MH, M+C2H5, M+C3H5… ◎ 使用FAB时，可出现 M+H, MH, M+Na, M+K… ◎ 较高分子量的化合物，可能同时生成 M+H, M+2H, M+3H等

质谱图与结构解析PPT32页

谢谢！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
39、没有不老的誓言，没有不变的承诺，踏上旅途，义无反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识的人，决不会坚韧勤勉。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
质谱图与结构解析
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只在愚人的字典中找得到。--拿破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突破，不要嫉妒要欣赏，不要托延要积极，不要心动要行动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要素。(注意：传统观念认为勤奋和机会是成功的要素，但是经过统计学和成功人士的分析得出，乐观是成功的第三要素。