质谱试题及答案

质谱

一、选择题

1. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐

增加磁场强度H,对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺

序如何变化？ (2)

(1)从大到小( 2)从小到大(3)无规律

(4)

不变

2. 含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为(2)

( 1)偶数( 2)奇数(3)不一

定(4)决定于电子数

3. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2 M+4的相对强度为 (3)

(1)1 ： 1 ： 1 (2)2 : 1 ： 1 (3)1 ： 2 : 1 (4)

1 ：1 ：2

4. 在丁酮质谱中，质荷比为29 的碎片离子是发生了 (2)

(1) a -裂解(2)1-裂解(3)重排裂解(4)

丫-H迁移

5. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现( 3)

( 1 ) M+2 ( 2 ) M-2 ( 3 )

M-8 (4) M-18

、解答及解析题

1. 样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比

（m/z）不同的正离子，当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变？其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变？

答：根据公式m/z二B2R2/2E可知，m/z越大，动量越大。m/z值越大，偏转度越小。

2. 带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V所加速，其速度达U,若离子的位能（eV）与动能（mu2/2 ）相等，当电位V 增加两倍时，此离子的运动速度u增加多少倍？

答：由公式eV=1/2mv2,当V增加两倍时，此时的离子的运动速度v 增加为原来的"2倍。

3. 在双聚焦质谱仪中，质量为m,电荷为e、速度为u的正离子由离子源进

入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响？

答：eV=mv2/R R=mv2/eE，由此可知，此时的R主要受静电场强度的的影响。

4. 在双聚焦质谱仪中，质量为m,电荷为e、速度为u的正离子由电场进入

强度为H的磁场后，受磁场作用，再次发生偏转，偏转的半径为r，此时离子受的向心力（He u ）和离心力（m U/R）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响？

答：由题意有Heu = mu 2/r , m/e=Hr/ u 二HV72V

此时离子受的质荷比受磁场强度、半径r以及电场电位V的影响。

5. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压V固定时，若逐渐

增大磁场强度H,对具有不同荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何确定？答：m/e二Hr/ u =H"r2/2V，由此可知，r、V为定值，当逐渐增大磁场强度H时，m/e小的先通过狭缝。

6. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和磁场强度H固定时，若把加

速电压V值逐渐加大，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何确定？

答：m/e二Hr/ u二HV/2V, H r为定值，当加速电压V值逐渐加大时，通过狭缝m/e逐渐减小，所以m/e大的先通过狭缝。

7. 在有机质谱中使用的离子源有哪几种？各有何特点？

答：离子源：El、CI、FAB电离源、ESI电离源、APCI电离源、MALDI 电离源

特点：EI:( 1)碎片离子多，结构信息丰富，有标准化合物质谱库(NIST) ; (2)不能汽化的样品不能分析；(3)有些样品得不到分

子离子

CI: ( 1)软电离方法，产生准分子离子(M+1)+ , (M-1)+ , (M+2)+等；(2) CI源的的碎片离子峰少，图谱简单，易于解释；(3) 不适于难挥发成分的分析

FAB电离源：(1)软电离技术。FAB质谱中除准分子离子(M+1)+,(M-1)+ 等，还会产生基质分子峰及基质分子与样品分子的结合峰。如：3-

硝基苄醇作基质，出现m/z154(MH) , 136(MH- H2O), 289(MMH-

H20）峰；（2）适合于极性大、分子量大、低蒸汽压、热稳定性差的样品；（3）FAB—般用作磁式质谱的离子源

ESI电离源：（1）最广泛使用的软电离技术，液相色谱质谱联用仪（LC-MS）的标配离子源

产生（M+H）+，（M-H）-等准分子离子峰及加和离子峰；（2）可产生多电荷离子，如（M+2H）2+or （M+10H）10+,降低生物大分子m/z ；（3）适用于强极性，大分子量（＜2000,000Da）的样品分析，如肽，蛋白质，糖等

APCI电离源：（1）软电离方式，电离过程与CI相似，属于离子-分子反应，LC-MS S子源；

（2）产生（M+H）+，（M-H）-等准分子离子峰，不形成多电荷峰；

（3）适合弱极性/非极性样品分析

MALDI电离源：（1）质量范围可达50万Da;（2）高灵敏度，可测至10-12~10-15摩尔；（3）软电离，没有或很少有碎片离子，可用于分析混合物。（4）可容纳毫摩尔级的盐。

缺点：基质背景易干扰质量数1000Da以内的物质分析；激光解析电离可能导致被分析物分解。

8. 确定具有下述分子式的化合物，其形成的分子离子具有偶数电子还是奇数

电子？

（1）GH （2）CHCO （3）GHCOOC5 （4）GHsNO

答：（1）、（3）偶电子；（2）、（4）奇电子9. 试确定下述已知质何比离子的可能存在的化学式：

(1) m/z 为71,只含C H 、O 三种元素

(2) m/z 为57,只含C 、H N 三种元素

(3) m/z 为58,只含C 、H 两种元素

答：(1) C4H7O 或 C3H3O2 (2) C3H7N 或 CH3N3或 C2H5N2 (3) C4H10

10. 试写出苯和环己烯的分子离子式。

卄O'

答：苯：-.■

厂、I 士

环己烷：〈丿

11. 写出环己酮和甲基乙烯醚的分子离子式

12. 写出丙烷分子离子的碎裂过程，生成的碎片是何种正离子，其m/z 是多少？

答：0出比一C 出齐，m /z=29 ；

CH 3CH 2^CH 3 一CH 3CH^ - + ⑶寸 m/z =15

13. 试解释溴乙烷质谱图中 m/z 分别为29、93、95三峰生成的原因? 答：由分子离子碎裂过程

CH 2 .4-匚比 Br -------------- CHy ++CH 2Br 79 ( CR^i\

恥门 fn/z 81 甲基乙烯醚： 十章

I CH 3-O -CH -CH 2

答：环己酮: