有机质谱中同位素峰丰度计算和理解
masslyn 同位素峰面积 积分
Masslyn同位素峰面积积分是质谱分析中的一个重要概念，是对同位素峰面积进行积分计算，用于确定化合物存在的相对丰度和浓度。
在质谱分析中，同位素峰是由同一种元素的不同同位素组成的峰，其面积可以反映不同同位素的相对丰度。
而Masslyn则是一种专门用于质谱数据的处理软件，能够对质谱数据进行快速、准确的处理和分析。
在进行质谱分析时，为了确定样品中某种化合物的存在和浓度，常常需要对同位素峰进行积分计算。
同位素峰面积积分就是将同位素峰的面积进行累积计算，得到一个数值，这个数值反映了该同位素的相对丰度。
通过对不同同位素峰的面积进行积分，可以得到它们之间的相对丰度比例，从而进一步推断出化合物的相对含量和浓度。
Masslyn软件在这方面发挥着至关重要的作用。
它能够对质谱数据进行高效处理，包括质谱图的生成、同位素峰的识别和积分计算等。
有了Masslyn软件的帮助，化学分析师可以更快速、准确地获取样品中各种化合物的相对含量和浓度，为后续的定量分析提供重要的数据支持。
对于Masslyn同位素峰面积积分这一概念，我个人的理解是，它是质谱分析中关键的一步，能够为化学分析提供重要的数据支持。
通过对同位素峰面积的积分计算，可以准确地推断出样品中化合物的相对丰度和浓度，为化学研究和分析提供重要参考。
而Masslyn软件的应用则进一步提高了质谱分析的效率和准确性，使得化学分析工作能够更加高效地进行。
在撰写本文的过程中，我对Masslyn同位素峰面积积分这一概念有了更加深入的了解。
通过对这一概念的解释和分析，我希望读者能够对质谱分析中的这一重要步骤有更清晰、全面的认识，从而能够更好地应用于自己的化学研究和实践中。
总结而言，Masslyn同位素峰面积积分是质谱分析中的一个关键概念，通过对同位素峰面积的积分计算，可以确定化合物的相对丰度和浓度。
而Masslyn软件的应用则提高了质谱分析的效率和准确性。
希望通过本文的阐述，读者能够对这一概念有更加全面、深刻的理解，从而能够更好地应用于化学分析实践中。
【现代仪器分析】第13章质谱谱图解析
一、元素的组成
1、稳定同位素：按天然丰度分类可分成三类： “A”：只有一个天然同位素的元素，如I、N、F、P。 “A+1”：有两个同位素的元素，其中第二个同位素比丰度最大
的同位素重一个质量单位，如C(C12，C13)，N(N14，N15) “A+2”：这类同位素有一个比丰度最大的同位素重二个质量单位
M
M+2 M+1 M+3
≈ 1 + 1≈1:1
M M+2
例：1个Cl、1个Br
（3 + 1）（ 1 + 1）
Cl35 Cl37
Br79 Br81
= 3+ 1 + 3 + 1
Cl35 Br79 Cl37 Br79 Cl35 Br81 Cl37 Br81
M
M+2 M+2 M+4
=3 + 4 + 1 ≈3：4：1
双键数应x 等1 于y ，1
22
z对1于偶电子离子，计算末位为1/2，为获得
CH N 真实值可以舍去。 例1 吡啶（奇电子离子） C5H5N ，环加双键数＝
5 1 5 1 11 22
CH N
＝5-2.5+0.5+1＝4表明吡啶奇电子离子有一个环，3个双键。
例2 苯酰基离子 C6H5CO+（偶电子离子）
• 例：含一个Cl，一个C的化合物。
• C12 99%，C13 1%；Cl35 100%，Cl37 33%
• (a+b)m（c+d）n=（99+1）（3+1）
•
C12 C13 Cl35 Cl37
• =297 + 99 + 3 + 1
质谱谱图解析
有机化合物的质谱图千变万化，有些
化合物仅仅是取代基的位置不同，其质 谱图几有很大的差异，因此，解析未知 物质谱图很难有统一的格式，要灵活运 用可能取得的结构信息和知识
二、实例
例１
1. 最高峰Ａ峰m/z 126（偶数），与碎片峰m/z 95（奇数）相差３１u， 是失去合理中性物，据此判断m/z 126为分子离子峰
3. 分子量为偶数，显著的碎片峰都为奇数，因此未知物不含N
4. 由m/z 206 的丰度14.4%推断，m/z 离子含13个C
5. m/z 207的丰度1.2%暗示未知物分子含1-2个O，若只含一个O则H数 不合理，因此m/z 205合理的化学式为C13H17O2
6. m/z 205离子加一个甲基即为分子离子，因此未知物分子的化学式应 为C14H20O2，环加双键值为5
7. 化合物（2）能产生如右碎片： 化 合 物 （ 2 ） 能 产 生 较 强 m/z72 而在未知物的谱图中，m/z 72 峰的丰度很低，此外，化合物 （2）不易产生m/z 58的显著峰
8. 化合物（3）能产生以下碎片离子
由化合物（3）的结构，能够很好地解释未知物谱图中各个峰的生成途 径，因此，化合物（3）为未知物谱图最可能的答案
(6) 通过上述各方面的研究，提出化合物的结构单元。再根 据化合物的分子量、分子式、样品来源、物理化学性质等， 提出一种或几种最可能的结构。必要时，可根据红外和核 磁数据得出最后结果。
(7)验证所得结果。验证的方法有：将所得结构式按质谱断裂 规律分解，看所得离子和所给未知物谱图是否一致；查该 化合物的标准质谱图，看是否与未知谱图相同；寻找标样， 做标样的质谱图，与未知物谱图比较等各种方法。
有机质谱解析2
质谱，即质量的谱图。
物质的分子经物理作用或化学反应等途径形成带电粒子，某些带电粒子可进一步断裂。
如用电子轰击有机化合物（M），使其产生离子的过程如下：每一离子的质量与所带电荷的比称为质荷比(m/z ,曾用m/e表示)。
不同质荷比的离子经质量分离器一一分离后，由检测器测定每一离子的质荷比及相对强度，由此得出的谱图称为质谱。
下面为甲醇的质谱分析实例。
表1-1甲醇的质谱数据图1-5 甲醇的质谱图从质谱分析中可以得到有机化合物分子结构信息，上图中只失去一个电子的离子（m/z 32）被称为分子离子。
其质荷比与母体分子的分子量相等。
母体分子或分子离子裂解形成碎片离子，这种裂解与分子结构有密切关系。
此外，谱图中同位素离子的丰度与天然元素中同位素的丰度有相关性，由此可推测样品中某种元素的存在。
质谱分析与核磁共振波谱及红外光谱分析相结合，便可以确定有机化合物的分子结构。
质谱分析中常用术语和缩写式如下：质谱图上反应各离子的质荷比及丰度的峰被称为某离子峰。
在质谱图上可以看到各种离子及其相对强度，这些信息与分子结构有关。
本章主要介绍电子电离质谱中各种离子的形成、特点及其在质谱解析中的作用。
第一节分子离子分子离子（M+。
）是质谱图中最有价值的信息，是测定化合物分子量的依据。
用高分辨质谱可以直接测定化合物的分子式。
用低分辨质谱得到的数据，结合同位素离子、碎片离子也可以推测化合物的分子式。
一、分子离子的形成分子失去一个电子后形成分子离子。
一般来讲，从分子中失去的电子应该是分子中束缚最弱的电子，如双键或叁键的π电子、杂原子上的非键电子等，失去电子的难易顺序为：杂原子> C=C > C-C > C-H易难有机化合物在质谱中的分子离子稳定度有如下次序：芳香环 > 共轭烯 > 烯 >环状化合物 > 羰基化合物 > 醚 >酯 > 胺 > 酸 > 醇 >高度分支的烃类。
质谱中同位素离子峰_c3h8_概述说明以及解释
质谱中同位素离子峰c3h8 概述说明以及解释1. 引言1.1 概述同位素离子峰在质谱分析中扮演着重要的角色。
C3H8是丙烷分子的化学式，由于其结构上包含C和H两种元素，因此会存在多种同位素形式。
本文将对C3H8同位素离子峰进行概述、解释和详细解析，并探讨它们在质谱应用中的意义和用途。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、正文、实验方法和技术参数、结论与展望。
具体而言，引言部分将对文章进行概述介绍；正文部分包括同位素离子峰定义、C3H8的分子式和结构以及同位素离子峰在质谱中的生成原理等内容；接下来是C3H8同位素离子峰的详细解释，包括主要同位素种类和丰度分布特点、各同位素离子峰的质谱图解析以及在质谱应用中的意义和用途；实验方法和技术参数部分将介绍样品制备与质谱仪器设备、质谱参数设置与操作流程说明以及数据处理与结果解读方法简述；最后，结论与展望部分将总结实验结果及主要发现，讨论C3H8同位素离子峰研究的启示与意义，并展望未来的研究工作。
1.3 目的本文旨在全面探讨C3H8同位素离子峰在质谱分析中的重要性和应用价值。
通过对其定义、分子式和结构说明以及生成原理的阐释，进而详细解释C3H8同位素离子峰的特点，并介绍它们在质谱应用中的意义和用途。
同时，本文还将介绍实验方法和技术参数，为读者提供了解如何进行相关研究所需的基础知识。
最后，结论与展望部分将对实验结果进行总结并讨论C3H8同位素离子峰研究的启示，为未来研究工作指明方向。
通过本文内容，读者将能够深入了解和应用C3H8同位素离子峰在质谱领域中的重要性和潜力。
2. 正文：2.1 同位素离子峰的定义同位素离子峰是指在质谱仪中通过将样品分解成离子并对这些离子进行分析检测时，各种同位素的离子所形成的特征峰。
每一个元素都存在多种同位素，其原子核内的中子数不同，从而导致了相应元素的同位素离子峰。
质谱仪可以根据不同的同位素质量对电荷比选择性地进行检测和记录。
2.2 C3H8的分子式和结构C3H8是正丙烷的分子式，即由三个碳原子和八个氢原子组成。
质谱的图谱分析与介绍
39,50,51,52,65,77 芳香族裂解产物
伯胺
C正H烷3C烃O, 丙基取代物 结构中含有芳环
60
CH3COOH 羧酸，乙酸酯，甲酯
91
C6H6CH2
苄基
105
C6H5CO
苯甲酰基
18
4．亚稳离子峰(m*) 在离子源中形成，并在到达检测器时还没有发生
进一步碎裂的离子就是稳定离子。如果某个离子 在离子源中就已经发生碎裂，那么它就是不稳定 离子。 第三种情况，即某个离子在从离子源到检测器的 运动中发生了碎裂，这种离子称亚稳离子。亚稳 离子的平均寿命为5x10-6s,介于稳定离子和不稳定 离子之间。 亚稳离子是研究质谱碎裂机理的重要手段，它能 指示发生碎裂的离子（母离子）与产物离子（子 离子）之间的关联。亚稳离子必须用特殊的实验 技术才能检测。 亚稳离子峰的质量数通常不是整数，其峰形不是 一个尖峰，而是一个跨几个质量数的宽峰。
（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
谱图中有较多的碎片离子，能提供丰富的结构信息。 灵敏度高，能检测纳克级样品。 重复性好。相对于其他电离技术，EI的重复性最好。
EI法的缺点：
70eV的轰击电子能量较高，使某些化合物的分子离子检测 不到，造成分子量测定的困难。
EI法要求样品先气化然后才能电离，受热易分解，或者是 不能气化的物质都不适宜用电子轰击法电离。
13
分子电离所需的能量越低，分子离子也越 高。
质谱参数解读
质谱参数解读
质谱参数是指在质谱仪中可以测量和记录的一系列物质特征参数。
这些参数可以提供关于物质的分子结构、分子量、相对丰度等信息，帮助确定物质的组成和性质。
常见的质谱参数包括：
1. 分子离子峰（m/z）：分子离子峰是质谱图中最高的峰，代表分子的分子量，可以用于物质的定性分析和分子结构确定。
2. 相对丰度（Relative abundance）：相对丰度是指质谱图中每个峰的信号强度与分子离子峰的强度之比。
相对丰度可以用于比较不同物质或同一物质在不同条件下的相对含量。
3. 分子裂解峰（Fragmentation peaks）：分子裂解峰出现在分子离子峰的两侧，代表着分子在质谱中的裂解过程。
通过分析分子裂解峰，可以推测分子的结构和组成。
4. 基质峰（Matrix peak）：基质峰是由于基质残留或仪器条件不稳定所产生的杂质峰。
基质峰的存在可能对分析结果造成干扰，因此需要进行去基质处理。
5. 质谱分辨率（Mass resolution）：质谱分辨率是指质谱仪能够分辨的两个质量相差较小的离子的能力。
较高的质谱分辨率可以提高质谱图的峰形和分辨能力，更准确地确定物质的组成和结构。
6. 种类丰度（Isotopic abundance）：种类丰度是指同一元素不同同位素的相对丰度。
质谱仪可以通过测量同位素的相对丰度来确定物质的同位素组成和分子量。
以上是常见的质谱参数解读，不同的质谱仪和测量方法可能会涉及更多的参数，具体解读需要根据实际情况来进行。
同位素内标校正-概述说明以及解释
同位素内标校正-概述说明以及解释1.引言1.1 概述同位素内标校正是一种常用的分析方法，广泛应用于各个领域的科学研究中。
它是通过引入一种已知同位素比例的内标物质，来准确测量目标物质的浓度或比例的方法。
同位素内标校正可以消除由于样品制备和测量过程中引入的误差，提高分析结果的准确性和可靠性。
同位素内标校正的原理基于同一元素的不同同位素存在着自然丰度差异的事实。
在实际应用中，通常选择一个与目标物质具有相似化学性质的同位素作为内标。
通过在样品中添加已知比例的内标物质，可以将内标物质与目标物质在样品制备和分析过程中的损失、回收等因素同时考虑，从而准确计算出目标物质的浓度或比例。
同位素内标校正方法可以大幅度降低测量误差，提高分析结果的准确性和可靠性。
同位素内标校正在各个领域有着广泛的应用。
在环境科学中，同位素内标校正可用于确定大气和水体中有机物的来源和迁移途径。
在地质学和考古学中，它可以用于确定地球历史上的气候变化和生物演化过程。
在医学和生物学研究中，同位素内标校正可以用来研究生物代谢过程和药物代谢途径。
在食品安全领域，它可以用于检测食品中的重金属、农药和其他有害物质的含量。
同位素内标校正在各个领域中都发挥着重要的作用。
然而，同位素内标校正也存在一些限制。
首先，内标物质的选择要考虑到其与目标物质的化学性质相似，以确保在样品处理和分析过程中能够保持相似的行为。
其次，同位素内标校正的方法需要严格控制样品制备和测量过程中的各种误差来源，包括内标物质的纯度、稳定性和添加量等。
此外，同位素内标校正方法的应用还需要仪器设备的支持和专业的操作技术，增加了实验的复杂性和成本。
未来，同位素内标校正方法在科学研究中仍具有广阔的发展前景。
随着现代分析技术的不断发展，应用于同位素内标校正的新方法和新技术将会不断涌现，提高分析的准确性和灵敏度。
同时，同位素内标校正方法的应用范围也将进一步扩展，逐渐应用于更多的领域和问题的研究中。
1.2 文章结构文章结构是指文章的组织框架和内容安排，它直接关系到文章的逻辑性和可读性。
元素同位素丰度
元素同位素丰度
元素同位素丰度是指同一元素不同同位素的相对丰度比例。
同位素是指原子核中质子数相同，但中子数不同的同一元素。
同位素丰度的测定可以为地球科学、生物学、化学等领域提供重要的信息。
在地球科学领域，同位素丰度的测定可以用于研究地球的演化历史和地质过程。
例如，地球上的铀同位素U-238和U-235的丰度比可以用于确定岩石的年龄。
另外，同位素丰度的测定还可以用于研究地球的大气、水文和生物圈的循环过程。
例如，氢同位素的丰度比可以用于研究水的来源和循环过程，碳同位素的丰度比可以用于研究生物圈的碳循环过程。
在生物学领域，同位素丰度的测定可以用于研究生物体的代谢过程和食物链的传递关系。
例如，氧同位素的丰度比可以用于研究动物的呼吸和水分代谢过程，碳同位素的丰度比可以用于研究食物链的传递关系和生物体的食物来源。
在化学领域，同位素丰度的测定可以用于研究化学反应的机理和动力学。
例如，氢同位素的丰度比可以用于研究化学反应的速率和反应机理，碳同位素的丰度比可以用于研究有机化合物的合成和分解过程。
同位素丰度的测定在地球科学、生物学、化学等领域都有广泛的应用。
随着技术的不断发展，同位素丰度的测定方法也在不断更新和
完善，为各个领域的研究提供了更加精确和可靠的数据。
仪器分析-质谱图解析.
3、m/z 57为M-17离子，m/z 29为M-45 离子，同时产生m/z 45（COOH）离子峰， 说明化合物可能含有羧基
4、m/z 29为乙基碎片离子峰，说明化合物可能含有乙基
H2 O H3C C C OH
m/z=74
H3C
H2 C
O C m/z=57
分子结构的推导
■ 计算分子的不饱和度推测分子结构
一价原三 子价 数原子数
U四价原 - 子2数
2
1
■ 根据碎片离子的质量及所符合的化学通式，推测离子可能 对应的特征结构或官能团
■ 结合相对分子质量、不饱和度和碎片离子结构及官能团等 信息，合并可能的结构单元，搭建完整分子结构
■ 核对主要碎片，检查是否符合裂解机理。 结合其他分析方法最终确定化合物结构
相对丰度 （%）
100 80 60 40 20
m/z
43 O
71
断裂
H7C3 C
58
99
Rearrangement
β异裂
86
113
40
60
80
100 120
4壬酮的质谱图（M=142）
C5H1 1
1、酮类化合物分子离子 峰较强。
2、α裂解（优先失去大 基团）
烷系列：29＋14 n
142(M+·) 3、γ-氢重排
未知化合物质谱图分析
CH2
某化合物C10H4
HH CH2
结构式：
1、计算不饱和度U=4， 2、分子离子峰m/z=134较大，结合不饱和度，说明该化合物含有苯环
3、m/z=91为（M-43）碎片离子峰，说明化合物可能失去C3H7+为烷基苯，m/z=65是 其进一步丢失乙炔分子产生的碎片离子峰。
有机质谱中同位素峰的丰度计算和理解
有机质谱中同位素峰的丰度计算和理解
有机质谱中同位素峰的丰度计算与理解有机质谱是一种分析技术，它可以用来分析有机物质的组成，特别是分子内部的原子组成。
在有机质谱中，同位素峰是一个重要的分析因素，可以用来计算有机物质的组成结构和组成的丰度。
在有机质谱中，同位素峰的丰度是指在一个特定的有机物质中，某种同位素的相对含量。
一般来说，有机物质中每一种元素的同位素丰度都不同，例如，氢的同位素丰度有1H，2H，3H三种，碳的同位素丰度有12C，13C，14C三种。
通过测量有机物质中每一种元素的同位素的相对含量，就可以得出有机物质的组成结构和组成的丰度。
通常情况下，有机质谱的结果可以通过计算同位素峰的丰度来确定。
一般来说，同位素峰的丰度越高，说明有机物质中含有的元素的同位素的相对含量越多，反之，同位素峰的丰度越低，说明有机物质中含有的元素的同位素的相对含量越少。
此外，同位素峰的丰度也可以用来判断有机物质的活性。
一般来说，如果同位素峰的丰度较高，说明有机物质的活性较强，反之，同位素峰的丰度较低，说明有机物质的活性较弱。
总之，同位素峰的丰度是有机质谱中一个重要的分析因素，可以用来计算有机物质的组成结构和组成的丰度，也可以用来判断有机物质的活性。
因此，要想准确理解有机质谱中同位素
峰的丰度，就必须要对有机物质的组成结构和活性有一定的了解。
在质谱中出现的离子有分子离子同位素离子碎片离子
（1）、在质谱图中，分子离子峰应该是最高质荷 比的离子峰（同位素离子及准分子离子峰 除外）；
（2）、分子离子峰是奇电子离子峰； （3）、质荷比应符合氮规律；
分子中含有偶数氮原子或不含有氮原子时，其质 荷比是偶数，含有奇数氮原子时，质荷比是奇数。
（4）、分子离子峰必须有合理的碎片离子；
如果有不合理的碎片就不是分子离子峰，例如分 子离子不可能裂解出两个以上的氢原子和小于一个甲 基的基团，这样的裂解需要很高的能量，质谱中很少 出现。因此如果碎片离子峰与质量数最高的峰（同位 素峰除外）之间的差距在3-14个单位，则表示这个质 量数最高的峰不是分子离子峰。
（5）、根据化合物的分子离子的稳定性及裂解规律 来判断分子离子峰；
五、重排离子
当分子离子裂解为碎片离子时，有些碎片离子 的形成不仅是通过简单的键的断裂而且还同时伴随 着分子内原子或基团的重排，这种特殊的碎片离子， 称为重排离子，在重排离子中有些离子是由于无规 律的重排所产生的，重排结果很难预测，通常称为 任意重排，在结构测定上用处不大。而大多数重排 是有规律的，对预测化合物的结构是很有用的。
A、由（M+1）峰的百分值可知分子中含有多少个碳原子；
B、由M、（M+1）、（M+2）等处的峰的相对强度推测分子中 是否含有氯、溴等重原子。
三、碎片离子
碎片离子是由分子离子进一步发生键的断裂而形 成的。由于键断裂的位置的不同，同一个分子离子 可产生不同大小的碎片离子，而其相对量（丰度） 与键断裂的难易有关，即与分子结构有关。
（2）、含双键无杂原子的分子离子
（3）、当难以判断分子离子的电荷位置时可以表示 为 M+·或M+（如果正电荷位置不明确时可 用[ ]+·或[ ]+表示）。
有机质谱中离子的类型
表中丰度%是以丰度最大的轻质同位素为100%计算而得 。
同位素离子峰的强度比与同位素的自然丰度比是 强比是相当的，通过M，M+1，M+2的峰强度比 值，可以容易的判断化合物中是否含有这些元素 和元素的数目。 例如：12C和13C，两者自然丰度只比为100：1.11， 如果由12C组成的化合物相对分子质量为M，那 么由13C组成的同一化合物的相对分子质量为 M+1，同一个化合物生成的分子离子就会有质量 为M和M+1的两3;b)n求出， a为轻同位素的丰度，b为重同位素的 丰度比，n为同位素的个数。
上述含2个氯为例，n=2，a=3，b=1 (a+b)2=a2+2ab+b2 =9+6+1 离子峰强度之比为9:6:1 如果知道了同位素元素的个数，可以推测同 位素离子强度之比，同理，知道了各同位素 离子强度之比，可以估计出元素的个数。
如果化合物含有一个C则(M+1)+离子峰的强度 为M+离子峰强度的1.11%；如果含有两个C强 度比为2.22%，以此类推可以估计出C的个数。 氯元素有两中同位素35Cl和37Cl，自然丰度之 比为100:32.50，或近似为3:1。 分子中含有一个Cl，若35Cl为M，则37Cl为 M+2，离子强度之比近似为3:1。 如果分子中有两个Cl，其组成方式为 35Cl35Cl ，35Cl37Cl ，37Cl37Cl ，分子离子的 相对质量分别为M， M+2， M+4。
４．亚稳定离子
定义：离子离开离子源到达离子收集器之 前，在飞行途中可能还会发生进一步裂解 或动能降低的情况，这种低质量或低能量 的离子称为亚稳离子。 亚稳离子峰出现在正常离子峰的左边，峰 形宽且强度弱，通常ｍ／ｚ为非整数。亚 稳定离子主要研究裂解机理。
同位素峰相对强度法来确定有机化合物的分子式
同位素峰相对强度法（Relative Isotopic Mass Spectrometry）是一种用来确定有机化合物分子式的方法。
通过测定有机分子在质谱图中出现的同位素峰的相对强度，可以得到分子中各种同位素的相对丰度，从而推断出分子的组成元素和它们之间的相对数量。
1.原理同位素峰相对强度法的原理基于同位素的存在及其相对丰度和质谱峰的高度的关系。
同位素是指具有相同化学性质但质量不同的原子。
氢的同位素有氘（质子数为1，中子数为1）和氚（质子数为1，中子数为2）。
由于同位素的存在，质谱图中同一分子的质子化峰会出现不同质量的同位素峰，这些同位素峰的相对强度与同位素的相对丰度成正比关系。
2.步骤同位素峰相对强度法的分子式推断步骤如下：（1）获取有机分子的质谱图，找到分子离子峰[M]+和其同位素峰的质子化峰。
（2）测定同位素峰的相对强度，即同位素峰的峰高与分子离子峰的峰高的比值。
（3）根据同位素的相对丰度和同位素峰的相对强度的关系，推断出分子中各种同位素的相对丰度。
（4）根据同位素的相对丰度推断出分子的组成元素和它们之间的相对数量，进而得到分子的分子式。
3.举例例如一种有机分子的质谱图如下：- 分子离子峰[M]+：100相对强度- 氢（^1H）同位素峰：5相对强度- 氘（^2H）同位素峰：0.5相对强度根据同位素峰的相对强度，可以推断出氢（^1H）和氘（^2H）的相对丰度比为10：1。
再根据分子中氢、氘的相对丰度比推断出分子的分子式。
4.优点同位素峰相对强度法以其简单、快捷、准确的特点在有机化合物分析领域得到了广泛的应用。
相比其他分子式推断方法，同位素峰相对强度法不需要知道分子的绝对丰度，只需知道同位素峰的相对强度即可推断出分子的组成元素和它们之间的相对数量。
5.结论同位素峰相对强度法是一种用来确定有机分子分子式的有效方法，通过测定有机分子的质谱图中同位素峰的相对强度，可以推断出分子中各种同位素的相对丰度，从而得到分子的分子式。
仪器分析-同位素峰
质谱分析法
同位素峰
1.含Cl和Br原子 ①含1个Cl
M:M+2=100:32.0≈3:1 ②含1个Br
M:M+2=100:97.3≈1:1
③含3个Cl 如CHCl3会出现： M、M+2、M+4、M+6 峰
1个Cl
M+2 M
分子离子一般指由天然丰度最高的同位素组合的离子，相应 的有相同元素的其他同位素组成的离子称为同位素离子，在质谱 中称为同位素峰。
同位素离子峰的丰度比，与同位素在自然界的丰度比是相当的。
质谱分析法 几种常见元素同位素的确切质量及天然丰度
除P、F、I外，组成有机化合物的常见的十几种元素中C、H、O、N、S、 Cl、Br等都有同位素，因而在质谱图中会出现不同质量的同位素形成的 峰，称为同位素离子峰。S, Cl, Br的同位素相对丰度较高.
质谱分析法 二、分子式的测定-根据同位素峰强比
②M为偶数，说明不含氮或含偶数个氮
③先以不含N计算
nc
=
(M +1)%
1.1
=
9.9 1.1
=
9
(M + 2)% − 0.006
n0
0.20
nc2 = 0.9 − 0.006 0.20
× 92 = 2.1
nH = M − (12 nc +16 n0 ) −150 − (12 × 9 +16 × 2) = 10
质谱分析法 二、分子式的测定-根据精确质量数
• 用高分辨质谱仪器可以测定化合物的精确质量，随仪器的分辨率的增加， 测量的精密度增加。
• 组成有机化合物的主要元素C,H,O,N都含有同位素，如果以C12为标准， 这些同位素的精密质量如下：C12=12.000000, C13=13.003554,
质谱(MS)
• 〈3〉.根据断裂方式来判断分子离子峰：
• 例如：醇的分子离子峰往往看不到，但经 常可以看到最高质量的两个峰相差三个质 量单位，这是由M-CH3和M-H2O产生的，假定 这两个峰的m/e分别为M1和M2，则相对分子 量就是M1 + 15 或M2 +18
2021/3/12
• 〈4〉.注意M + 1峰和M – 1峰： • 醚、酯、胺、酰胺、腈、芳基酸
2021/3/12
• 2. 利用经验规律：
• 〈1〉.氮原子规则：
• 凡不含氮或含偶数氮原子的分子其分子量
必为偶数，而含奇数氮原子的分子其分子量必 然为奇数。
• 例如：
•
CH3NH2
•N
奇
CH3N=NCH3 偶
•M
31
58
• 如果不符合该规律就必然不是分子离子。
2021/3/12
〈2〉.判断最高质量峰与其他碎片离子峰之 间的质量差是否合理： 以下质量差不可能出现：4-13，19-25 （含F例外） 、 37、38、50-53、65、66， 如果出现这些质量差，最高质量峰的离子就 不是分子离子。 如果质量差为14（CH2或N），不可能失 去CH2或N，此种情况说明可能有同系物存在 。
. R +
2021/3/12
〈二〉、分子离子峰的识别：
用质谱研究过的化合物中，～75%的 化合物可以产生足够稳定的分子离子。
有时识别分子离子峰时会遇到困难 ，原因是： （1）分子离子不稳定； （2）分子离子与其他离子或分子碰撞而产 生质量数不同的离子； （3）由于杂质产生高质量的离子峰。
2021/3/12
•
• √氯 35Cl 34.9688 75.56
质谱基本知识
质谱基本知识
• • • • • • • 仪器 质谱图 质谱中的各种离子 质量分析器 样品的离子化系统 进样系统 其他部分
质谱仪
电离方式和离子源
• 挥发性物质:
– 电子轰击(EI), – 化学电离(CI)
• 不挥发性物质
– – – – 场解吸(FD), 粒子或辐射解吸, 等离子解吸(PD), 电喷雾电离(ESI)
最大离子84最近离子69也合理但84不是分子离子峰其实84为mh离子的表示方法离子能确定正电荷位置时把标在该位置当又未配对电子时表注不能确定电荷位电子转移的表示鱼钩代表一个电子的转移箭头代表一对电子的转移裂解方式裂解裂解和裂解重排裂解1烯丙基裂解和苄基裂解质谱中的各种离子稳定离子寿命105秒检测器记录m1不稳定离子寿命106秒检测器记录m2亚稳离子寿命106105秒检测器记录m双电荷离子和多电荷离子同位素离子同位素丰度在质谱分析中的应用对一种元素用ab分别代表其天然丰度n为分子或碎片中所含该元素原子的个数则它们同位素丰度的相对比值等于nan1bnn12
电子轰击
优点:碎片丰富,通过给出离子的碎裂方式可以帮助鉴定化合物 缺点:缺少分子离子峰
电喷雾电离(ESI)
扇形磁场仪
分子离子
化合物失去一个或多个电子形成的离子。有机无分子离子 丰度大小： 芳香环>共轭烯 >孤立烯>环状化合物>酮>醚>酯>胺>酸> 醇>直链烃>支链烃
分子离子的判别
1 必须是化合物谱图中质量最高的离子 2.必须的奇电子离子、符合氮规则 3.必须能通过丢失合理的中性离子，产生谱图中高质 量区的重要离子
离子的开裂
离子的表示方法
离子能确定正电荷位置时，把“+”标在该位置， 当又未配对电子时，表注“”，不能确定电荷位 置，则表注┐+·或┐+ 电子转移的表示 鱼钩代表一个电子的转移，箭头代表一对电子的转移