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GC-MS幻灯片课件
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
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气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
一 GC-MS简介
2.GC-MS原理
A.色谱法 色谱仪利用色谱柱先将混合物分离，然后利用 检测器依次检测已分离出来的组分。
B.质谱法 使所研究的混合物或单体形成离子，然后使形
成的离子按质量，确切地按质荷比m/z,进行分离。
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
一 GC-MS简介
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
二 GC-MS组成
3.GC-MS组成部分
B.气相色谱： 气相色谱仪
（Agilent technologies 7890A GC System）
C.接口：将色谱柱 的流出物转变成真空态 分离组分，且传输到质 谱仪的离子源中。
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
二 GC-MS组成
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
二 GC-MS组成
1.GC-MS主要单元 2.GC-MS运行流程 3.GC-MS组成部分
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
二 GC-MS组成
1.GC-MS主要单元
A.气相色谱单元：进样系统+色谱系统 B.质谱单元：离子源+质量分析器+离子检测器 C.数据处理单元
GC-MS
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
一 GC-MS简介
1.GC-MS定义 2.GC-MS原理 3.GC-MS程序分析
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
一 GC-MS简介
1.GC-MS定义
气相色谱-质谱联用仪 GAS CHROMATOGRAPHY—MASS SPECTROMETRY
质谱MassSpectrometryMS.ppt
C6 m/z=85
57 85
40
m/z=71
30
C5 m/z=99
20 10
C7
113 C8
C9
C10
M C12 M 15 C16
0
பைடு நூலகம்
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180190200 210220230
例2 甲基环己烷的MS
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
3 芳烃
m/e 为39, 65, 77, 91的碎 片
% OF BASE PEAK
91
100
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
横坐标:质荷比
一 质谱的基本原理
• (1)质谱仪的结构示意图:
样品蒸汽进入电 离室,受到高能 电子束的轰击, 分子被轰击成大 大小小的碎片.
先后到达的正 离子通过装置 转换成电流被 记录下来,即得
到MS.
带正电荷的碎片离子 被电场加速,加速后的 正离子进入质量分析
器. 质量不同的碎 片获得的动能 不同,因此,在质 量分析器的弧 形弯道中的偏 离程度不同(小 碎片先偏离,大 碎片后偏离),通 过改变磁场强 度,即可使不同 的正离子碎片 依次经出口到
二 烃类质谱的特征
1 烷烃和环烷烃
m/e为15,29,43的碎片 峰常见.
质谱基础知识ppt课件
38
实例
1.先看MS部分, 是否有所要离子峰，必要时可通过提 取离子流来进行查找。 2.再看HPLC部分，含量有多少，主峰是否完全分开。 3.两者结合，推测反应进行的程度和反应产生的杂质。
39
40
41
Number of counts
12 units
8 9 10 11 12 13 14 15 16
mass
7
基本原理
•电离装置把样品电离为离子 •质量分析装置把不同质荷比的离子分开 •经检测器检测之后可以得到样品的质谱图
8
基本原理
以下为某一化合物的MS谱图
9
离子源
硬电离源：很多离子碎片峰，提供丰富的结构信息。
18
质量分析器
• 单聚焦磁偏转质量分析器(single focusing) • 双聚焦磁偏转质量分析器(double focusing) • 四极杆质量分析器 (Quadrupole mass
analyzer) • 飞行时间质量分析器(time of flight)
19
单聚焦磁偏转质量分析器
• m/z = H2R2/2U是磁分析器质谱方程，是设 计质谱仪的主要依据。
21
双聚焦磁偏转质量分析器
Re=2U/E=mu2/Ez
如果电场强度E一定，离子轨道半径仅取决于离子的 动能，而与离子质量无关，所以扇型电场是一个能量 分析器，不起质量分离的作用；对于质量相同的离子， 它是一个速度分离器。在双聚焦质谱仪中,同时采用电 场和磁场组成的质量分析器，因而不仅可以实现方向 聚焦,即将质荷比相同而入射方向不同的离子聚焦，而 且可以实现速度聚焦，即将质荷比相同，而速度(能量) 不同的离子聚焦。所以双聚焦质谱仪比单聚焦质谱仪 (只能实现方向聚焦)具有更高的分辨率。
实例
1.先看MS部分, 是否有所要离子峰，必要时可通过提 取离子流来进行查找。 2.再看HPLC部分，含量有多少，主峰是否完全分开。 3.两者结合，推测反应进行的程度和反应产生的杂质。
39
40
41
Number of counts
12 units
8 9 10 11 12 13 14 15 16
mass
7
基本原理
•电离装置把样品电离为离子 •质量分析装置把不同质荷比的离子分开 •经检测器检测之后可以得到样品的质谱图
8
基本原理
以下为某一化合物的MS谱图
9
离子源
硬电离源：很多离子碎片峰，提供丰富的结构信息。
18
质量分析器
• 单聚焦磁偏转质量分析器(single focusing) • 双聚焦磁偏转质量分析器(double focusing) • 四极杆质量分析器 (Quadrupole mass
analyzer) • 飞行时间质量分析器(time of flight)
19
单聚焦磁偏转质量分析器
• m/z = H2R2/2U是磁分析器质谱方程，是设 计质谱仪的主要依据。
21
双聚焦磁偏转质量分析器
Re=2U/E=mu2/Ez
如果电场强度E一定，离子轨道半径仅取决于离子的 动能，而与离子质量无关，所以扇型电场是一个能量 分析器，不起质量分离的作用；对于质量相同的离子， 它是一个速度分离器。在双聚焦质谱仪中,同时采用电 场和磁场组成的质量分析器，因而不仅可以实现方向 聚焦,即将质荷比相同而入射方向不同的离子聚焦，而 且可以实现速度聚焦，即将质荷比相同，而速度(能量) 不同的离子聚焦。所以双聚焦质谱仪比单聚焦质谱仪 (只能实现方向聚焦)具有更高的分辨率。
质谱习题MS
精选2021版课件
10
裂解过程和主要信号峰归属
精选2021版课件
11
例5 化合物分子式为C4H8O2，其质谱图谱如
下所示，试推测该化合物的结构。
精选2021版课件
12
计算不饱和度为1, 说明有一双键或脂环
从质谱图可知: m/z88为分子离子峰,m/z60为 基峰,它符合羧酸和酯类麦氏重排峰的通式
精选2021版课件
15
奇电子离子峰的出现,常常意味着发生了重 排或消去反应.m/z58峰符合酮类麦氏重排 峰的通式44+14n,该化合物存在γ-H(产生
麦氏重排的必要条件),故可能有如下两种结构:
CH3CH2CH2CH2-CO-CH3 或 (CH3 )2CHCH2-CO-CH3
精选2021版课件
从质谱图可知: m/z100为分子离子峰,m/z分 别为29,43,85的峰符合烷烃或酮类化合物的系 列峰,但该化合物含氧原子,又有一个不饱和度, 故此化合物为酮.
该化合物分子离子峰为偶数(分子离子峰是奇电 子峰),不含N,其与m/z58间质量差为42,42为 偶数,其为偶电子离子,故而m/z58为奇电子离 子峰.
质谱习题课
精选2021版课件
1
例题1
苯乙醚的质谱图如下所示，试解释其裂解过程， 并对主要信号峰进行归属。
精选2021版课件
2
裂解过程及信号峰归属
精选2021版课件
3
例题2
乙基异丁基醚的质谱图如下所示，试解释其裂 解过程，并对主要信号峰进行归属。
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4
裂解过程及信号峰归属
精选2021版课件
16
例7 某化合物的分子式为C14H10O2,IR数据指出该 化合物含有羰基,其质谱图如下所示,试推断其结构.
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
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
质谱例题解析 ppt课件 (2)
3.5 重排离子
重排离子是由原子迁移产生重排反应而形成的离 子。重排反应中，发生变化的化学键至少有两个或更多。 重排反应可导致原化合物碳架的改变，并产生原化合物 中并不存在的结构单元离子。
4 质谱解析及在环境科学中的应用
4.1 质谱解析 解析未知物的图谱，可按下述程序进行。
第一步 对分子离子区进行解析（推断分子式）
苯甲酰基
（3）找出亚稳离子峰，利用m* = m22 / m1，确定m1与 m2的关系，确定开裂类型。
第三步 提出结构式 根据以上分析，列出可能存在的结构单元及剩余碎片， 根据可能的方式进行连接，组成可能的结构式
例 1 某未知物经测定是只含C、H、O的有机化合物，红外 光谱显示在3 100～3 600 cm−1之间无吸收，其质谱 如图，试推测其结构。
因此该化合物为3-甲基-2-戊酮。
3
4. 某化合物的质谱如图所示。该化合物的 1H NMR 谱 在 2.3 ppm 左右有一个单峰，试推测其结构。
解：由质谱图可知： ①分子离子峰 m/z 149是奇数，说明分子中含奇数个氮原子; ② m/z 149与相邻峰 m/z 106 质量相差 43u，为合理丢失，丢 失的碎片可能是 CH3CO 或 C3H7; ③ 碎片离子 m/z 91 表明，分子中可能存在 苄基 结构单元。 综合以上几点及题目所给的 1H NMR图谱数据得出该化合物
有机化合物中原子的价电子一般可以形成σ键、π键， 还可以是未成键电子n（即独对电子），这些类型的电 子在电子流的撞击下失去的难易程度是不同的。一般来 说，含有杂原子的有机分子，其杂原子的未成键电子最 易失去；其次π键；再次是碳-碳相连的σ键；而后是碳 -氢相连的σ键。即失去电子的难易顺序为：
杂原子＞C=C＞C—C＞C—H
质谱法(MS)PPT课件
Ar →Ar+ + e
2022/3/23
Ar+ +Ar →Ar+Ar+
（6）激发电离(火花源 )
对于金属合金或离子型残渣之类的非挥发性无机试样， 必须使用不同于上述离子化源的火花源。火花源类似于发 射光谱中的激发源。向一对电极施加约 30 kV脉冲射频电 压，电极在高压火花作用下产生局部高热，使试样仅靠蒸 发作用产生原子或简单的离子，经适当加速后进行质量分 析。火花源具有一些优点：对于几乎所有元素的灵敏度较 高，可达10-9；可以对极复杂样品进行元素分析，对于某个 试样已经可以同时测定6O种不同元素；信息比较简单，虽 然存在同位素及形成多电荷离子因素，但质谱仍然比原子 发射光谱法的光谱要简单得多；一般线性响应范围都比较 宽，标准核准比较容易。但由于仪器设备价格高昂，操作 复杂，限制了使用范围。
从20世纪60年代开始，质谱法更加普遍地应用到有 机化学和生物化学领域。化学家们认识到由于质谱法的独 特的电离过程及分离方式，从中获得的信息是具有化学本 性，直接与其结构相关的，可以用它来阐明各种物质的分 子结构。正是由于这些因素，质谱仪成为多数研究室及分 析实验室的标准仪器之一。
2022/3/23
场致解吸是通过浸渍或注射被测样品在场致电离 源的阳极表面形成一层液膜而进行的场致电离。该方 法能用于电离不挥发或热不稳定的化合物。其缺点是 所得到的总离子流比其它电离方法较低。
(5)快原子轰击(FAB)
快原子轰击是用2~10eV氩快原子轰击聚集态样品
对溅射离子作质量分析获得快质谱。其过程是用一个 离子源将输入的氩气电离成离子，然后使氩离子与中 性氩气碰撞，用所发出的谐振电荷迁移过程，获得与 氩离子的能量相近的快原子束
2式022/中3/23M+1，M+2…为较低质量的离子
第六章质谱分析法MSppt课件
正离子在电场作用下被加速 所有离子同时飞越长度为L的无场空间，先后到达检测器
eV 1 m v2 1 m( L )2
2
2t
m/e
2V L2
t2
V,L不变时， t由m/e决定 一般，1-30s
25
5 飞行时间分析器
26
5 飞行时间分析器
特点： ➢简单、耐用，无质量范围限制。 ➢取样速度快，适用于快速GC/MS；分析适用于脉冲离子化
3 四极杆分析器 (quadrupole mass analyzer) 四极滤质器， quadrupole mass filter 结构: 四根棒状电极，相对的两个电极相连，形成四极场 1，3棒：+(Vdc + Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf )
特点：扫描速度快，灵敏度高。 适用于GC-MS。
数据系统：计算机 蛋白质库……
主要信息：准分子离子（单多级质谱）；子离子；母离子； 中性丢失谱（多级质谱）
软电离，得到准分子离子。结构解析需MS-MS。一般不适用于非 极性化合物。
36
3 串联质谱 (tandem mass spectrometry，MS/MS, MSn)
mass separation-mass spectra characterization 串联方式： p318 Q-Q-Q(triple quadrupole mass spectrometer) Q-TOF(quadrupole-time-of-flight tandem instruments) MSn
ESI使蛋白质产生多个带多电荷离子
11
6.2 质谱仪器
6.2.2 离子源
4 介质辅助激光解吸电离源 (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization MALDI) 常用于 •Time-of-flight mass spectrometry 特点： 用于生物大分子，尤其是蛋白质的质量测定 主要产生 [M+ H]+ [M - H]+和加和离子
eV 1 m v2 1 m( L )2
2
2t
m/e
2V L2
t2
V,L不变时， t由m/e决定 一般，1-30s
25
5 飞行时间分析器
26
5 飞行时间分析器
特点： ➢简单、耐用，无质量范围限制。 ➢取样速度快，适用于快速GC/MS；分析适用于脉冲离子化
3 四极杆分析器 (quadrupole mass analyzer) 四极滤质器， quadrupole mass filter 结构: 四根棒状电极，相对的两个电极相连，形成四极场 1，3棒：+(Vdc + Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf )
特点：扫描速度快，灵敏度高。 适用于GC-MS。
数据系统：计算机 蛋白质库……
主要信息：准分子离子（单多级质谱）；子离子；母离子； 中性丢失谱（多级质谱）
软电离，得到准分子离子。结构解析需MS-MS。一般不适用于非 极性化合物。
36
3 串联质谱 (tandem mass spectrometry，MS/MS, MSn)
mass separation-mass spectra characterization 串联方式： p318 Q-Q-Q(triple quadrupole mass spectrometer) Q-TOF(quadrupole-time-of-flight tandem instruments) MSn
ESI使蛋白质产生多个带多电荷离子
11
6.2 质谱仪器
6.2.2 离子源
4 介质辅助激光解吸电离源 (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization MALDI) 常用于 •Time-of-flight mass spectrometry 特点： 用于生物大分子，尤其是蛋白质的质量测定 主要产生 [M+ H]+ [M - H]+和加和离子
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
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质谱习题课
1
例题1
苯乙醚的质谱图如下所示，试解释其裂解过程， 并对主要信号峰进行归属。
2
裂解过程及信号峰归属
3
例题2
乙基异丁基醚的质谱图如下所示，试解释其裂 解过程，并对主要信号峰进行归属。
4
裂解过程及信号峰归属
5
例题3
化合物分子式为C8H9NO2，其结构式和质谱图 谱如下所示，试推测该化合物的裂解过程。
6
裂解过程及主要信号峰归属
7
例题4
化合物分子式为C9H12O，其质谱图谱如下所示， 试推测该化合物的结构。
8
计算不饱和度为4，推测分子中可能含有苯 环。图谱中m/z 91, 77, 65, 39也佐证了苯环 的存在。
136-91=45，故失去的碎片可能是-COOH或 -OC2H5。对照分子式，不可能是羧酸。
15
奇电子离子峰的出现,常常意味着发生了重 排或消去反应.m/z58峰符合酮类麦氏重排 峰的通式44+14n,该化合物存在γ-H(产生
麦氏重排的必要条件),故可能有如下两种结构:
CH3CH2CH2CH2-CO-CH3 或 (CH3 )2CHCH2-CO-CH3
16
例7 某化合物的分子式为C14H10O2,IR数据指出该 化合物含有羰基,其质谱图如下所示,试推断其结构.
推断化合物的结构为
22
例9图9.20是某未知物质谱图，试确 定其结构。
23
由质谱图可以确定该化合物的分子量 M=154。M/z 156是m/z 154的同位素峰。
由m/z154和m/z156之比约为3：1，可以 推154失去15个质量单位（CH3）得 m/z139离子。 m/z139失去28个质量单位（CO， C2H4）得m/z111离子。 m/z77、m/z 76、m/z 51是苯环的 特征离子。 m/z 43可能是-C3H7或-COCH3生成 的离子。
17
计算不饱和度为10, 说明可能含有苯环 从质谱图可知: m/z210为分子离子峰, 质谱图
上出现苯环的系列质谱峰m/z51,77,说明有芳 环存在;由亚稳离子峰56.5=772/105,指出 m/z105-28→ m/z77的断裂途径,即:
18
M/z105正好是分子离子峰质量数的一半,故 化合物为一对称结构:
25
由以上分析，该化合物存在的结构单元可能 有：
根据质谱图及化学上的合理性，提出未知物 的可能结构为
26
27
下所示，试推测该化合物的结构。
12
计算不饱和度为1, 说明有一双键或脂环 从质谱图可知: m/z88为分子离子峰,m/z60为
基峰,它符合羧酸和酯类麦氏重排峰的通式
60+14n,此化合物应为一羧酸,且有γ-H存在
(产生麦氏重排的必要条件).该化合物只有四个 碳原子,故为正丁酸. 分子结构式为 CH3CH2CH2COOH
与不饱和度10相符.
19
例8 由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2， 其质谱图如图9.19，确定化合物结构式：
20
该化合物分子量 M=136 该化合物的不饱和度5 由于不饱和度为5，而且质谱中存在m/z 77，
51等峰，可以推断该化合物中含有苯环。
21
高质量端质谱峰m/z105是m/z 136失去质 量为31的碎片（-CH2OH或-OCH3）产生的， m/z 77(苯基)是m/z 105失去质量为28的 碎片（-CO或-C2H4）产生的。因为质谱中 没有m/z 91离子，所以m/z105对应的是 136失去CO，而不136失去C2H4。
13
例6 化合物分子式为C6H12O，其质谱图谱如
下所示，试推测该化合物的结构。
14
计算不饱和度为1, 说明有一双键或脂环 从质谱图可知: m/z100为分子离子峰,m/z分
别为29,43,85的峰符合烷烃或酮类化合物的系 列峰,但该化合物含氧原子,又有一个不饱和度, 故此化合物为酮. 该化合物分子离子峰为偶数(分子离子峰是奇电 子峰),不含N,其与m/z58间质量差为42,42为 偶数,其为偶电子离子,故而m/z58为奇电子离 子峰.
推测其分子式可能是如下三种情况：
9
若为第三种情况，则质谱中会出现[M-18]+ (M-H2O)强峰。
若为第二种情况，则质谱中会出现[M-15]+ (M-CH3)的信号峰。
故排除后两种情况，初步推测化合物的结构 式为第一种情况。
10
裂解过程和主要信号峰归属
11
例5 化合物分子式为C4H8O2，其质谱图谱如
1
例题1
苯乙醚的质谱图如下所示，试解释其裂解过程， 并对主要信号峰进行归属。
2
裂解过程及信号峰归属
3
例题2
乙基异丁基醚的质谱图如下所示，试解释其裂 解过程，并对主要信号峰进行归属。
4
裂解过程及信号峰归属
5
例题3
化合物分子式为C8H9NO2，其结构式和质谱图 谱如下所示，试推测该化合物的裂解过程。
6
裂解过程及主要信号峰归属
7
例题4
化合物分子式为C9H12O，其质谱图谱如下所示， 试推测该化合物的结构。
8
计算不饱和度为4，推测分子中可能含有苯 环。图谱中m/z 91, 77, 65, 39也佐证了苯环 的存在。
136-91=45，故失去的碎片可能是-COOH或 -OC2H5。对照分子式，不可能是羧酸。
15
奇电子离子峰的出现,常常意味着发生了重 排或消去反应.m/z58峰符合酮类麦氏重排 峰的通式44+14n,该化合物存在γ-H(产生
麦氏重排的必要条件),故可能有如下两种结构:
CH3CH2CH2CH2-CO-CH3 或 (CH3 )2CHCH2-CO-CH3
16
例7 某化合物的分子式为C14H10O2,IR数据指出该 化合物含有羰基,其质谱图如下所示,试推断其结构.
推断化合物的结构为
22
例9图9.20是某未知物质谱图，试确 定其结构。
23
由质谱图可以确定该化合物的分子量 M=154。M/z 156是m/z 154的同位素峰。
由m/z154和m/z156之比约为3：1，可以 推154失去15个质量单位（CH3）得 m/z139离子。 m/z139失去28个质量单位（CO， C2H4）得m/z111离子。 m/z77、m/z 76、m/z 51是苯环的 特征离子。 m/z 43可能是-C3H7或-COCH3生成 的离子。
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计算不饱和度为10, 说明可能含有苯环 从质谱图可知: m/z210为分子离子峰, 质谱图
上出现苯环的系列质谱峰m/z51,77,说明有芳 环存在;由亚稳离子峰56.5=772/105,指出 m/z105-28→ m/z77的断裂途径,即:
18
M/z105正好是分子离子峰质量数的一半,故 化合物为一对称结构:
25
由以上分析，该化合物存在的结构单元可能 有：
根据质谱图及化学上的合理性，提出未知物 的可能结构为
26
27
下所示，试推测该化合物的结构。
12
计算不饱和度为1, 说明有一双键或脂环 从质谱图可知: m/z88为分子离子峰,m/z60为
基峰,它符合羧酸和酯类麦氏重排峰的通式
60+14n,此化合物应为一羧酸,且有γ-H存在
(产生麦氏重排的必要条件).该化合物只有四个 碳原子,故为正丁酸. 分子结构式为 CH3CH2CH2COOH
与不饱和度10相符.
19
例8 由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2， 其质谱图如图9.19，确定化合物结构式：
20
该化合物分子量 M=136 该化合物的不饱和度5 由于不饱和度为5，而且质谱中存在m/z 77，
51等峰，可以推断该化合物中含有苯环。
21
高质量端质谱峰m/z105是m/z 136失去质 量为31的碎片（-CH2OH或-OCH3）产生的， m/z 77(苯基)是m/z 105失去质量为28的 碎片（-CO或-C2H4）产生的。因为质谱中 没有m/z 91离子，所以m/z105对应的是 136失去CO，而不136失去C2H4。
13
例6 化合物分子式为C6H12O，其质谱图谱如
下所示，试推测该化合物的结构。
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计算不饱和度为1, 说明有一双键或脂环 从质谱图可知: m/z100为分子离子峰,m/z分
别为29,43,85的峰符合烷烃或酮类化合物的系 列峰,但该化合物含氧原子,又有一个不饱和度, 故此化合物为酮. 该化合物分子离子峰为偶数(分子离子峰是奇电 子峰),不含N,其与m/z58间质量差为42,42为 偶数,其为偶电子离子,故而m/z58为奇电子离 子峰.
推测其分子式可能是如下三种情况：
9
若为第三种情况，则质谱中会出现[M-18]+ (M-H2O)强峰。
若为第二种情况，则质谱中会出现[M-15]+ (M-CH3)的信号峰。
故排除后两种情况，初步推测化合物的结构 式为第一种情况。
10
裂解过程和主要信号峰归属
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例5 化合物分子式为C4H8O2，其质谱图谱如