质谱习题MS
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∶24. 在丁酮质谱中，质荷比为29 的碎片离子是发生了（2）（1）α- 裂解（2）I- 裂解（3）重排裂解（4）γ -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=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υ，若离子的位能（eV）与动能（mυ2/2 ）相等，当电位V 增加两倍时，此离子的运动速度υ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υ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υ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（Heυ）和离心力（mυ /R ）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响？答：由题意有Heυ = mυ2/r ，m/e=Hr/ υ=H2r 2/2V 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。
仪器分析质谱练习题
质谱剖析习题一、简答题1．以单聚焦质谱仪为例，说明构成仪器各个主要部分的作用及原理。
2．双聚焦质谱仪为何能提升仪器的分辨率3．试述飞翔时间质谱计的工作原理, 它有什么特色4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场分析电离源的特色。
5．试述化学电离源的工作原理。
6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些种类的离子从这些离子的质谱峰中能够获取一些什么信息7．怎样利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量判断分子式8．色谱与质谱联用后有什么突出特色9．怎样实现气相色谱－质谱联用10．试述液相色谱－质谱联用的急迫性。
二、选择题1． 3,3- 二甲基戊烷：遇到电子流轰击后,最简单断裂的键位是:()A1和4B2和3C5和6D2和 32．在丁烷的质谱图中，M对( M＋1)的比率是（）A 100:B 100:C 100:D 100:3．以下化合物含C、 H或 O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数()A C6H6BC 6H5NO2 C C 4H2 N6OD C 9H10 O24．在以下化合物中,何者不可以发生麦氏重排()5．用质谱法剖析无机资料时，宜采纳下述哪一种或几种电离源（）A 化学电离源B电子轰击源C高频火花源 D B或C6．某化合物的质谱图上出现m/ z31的强峰,则该化合物不行能为()A醚B醇C胺D醚或醇7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/ z 57（100%）， m/ z 29（27%）及 m/ z 43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能构造以下，试问该化合物构造为()A (CH 3) 2 CHCOOCB CH3CHCOOCHCHCH252223C CH3(CH2) 3COOCH3D CH 3 COO(CH2)3CH38．按分子离子的稳固性摆列下边的化合物序次应为() A苯> 共轭烯烃 > 酮> 醇B苯> 酮> 共轭烯烃 > 醇C共轭烯烃 > 苯> 酮> 醇D苯> 共轭烯烃 > 醇> 酮9．化合物在质谱图上出现的主要强峰是（）A m/z 15B m/z29C m/z43D m/z7110．溴己烷经均裂后，可产生的离子峰的最可能状况为：()A m/ z 93B m/ z 93和 m/ z 95C /71D /71和 /73m z m z m z11．在 C2 H 5F 中， F 对下述离子峰有贡献的是()AM B+1C+2D及+2 M M M M12．某化合物的 S 图上出现/74 的强峰，R 光谱在 3400～ 3200cm -1有一宽峰， 1700～ 1750c-1M m e m 有一强峰，则该化合物可能是（）A R 1－（ CH2）3－ COOCH3B R 1－（ CH2）4－ COOHC R 1－CH2(CH3 ) － CH2－ CH－ COOHDB或C13．在质谱图谱中若某烃化合物的(M＋1) 和 M峰的强度比为24: 100 ，则在该烃中存在碳原子的个数为（）。
质谱习题
质谱分析习题一、简答题1．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的作用及原理。
2．双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率?3．试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点?4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。
5．试述化学电离源的工作原理。
6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？7．如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？9．如何实现气相色谱－质谱联用？10．试述液相色谱－质谱联用的迫切性。
二、选择题1．3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: ( )A 1和4B 2和3C 5和6D 2和32．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是（）A 100:1.1B 100:2.2C 100:3.3D 100:4.43．下列化合物含 C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )A C6H6B C6H5NO2C C4H2N6OD C9H10O25．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （）A 化学电离源B 电子轰击源C 高频火花源D B或C6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为( )A 醚B 醇C 胺D 醚或醇7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z 57（100%），m/z 29（27%）及m/z 43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为 ( )A (CH3)2CHCOOC2H5B CH3CH2COOCH2CH2CH3C CH3(CH2)3COOCH3D CH3COO(CH2)3CH38．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( )A 苯 > 共轭烯烃 > 酮 > 醇B 苯 > 酮 > 共轭烯烃 > 醇C 共轭烯烃 > 苯 > 酮 > 醇D 苯 > 共轭烯烃 > 醇 > 酮9．化合物在质谱图上出现的主要强峰是（）A m/z 15B m/z 29C m/z 43D m/z 7110．溴己烷经β均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为： ( )A m/z 93B m/z 93和m/z 95C m/z 71D m/z 71和m/z 7311．在C2H 5F 中，F对下述离子峰有贡献的是 ( )A MB M+1C M+2D M及M+212．某化合物的M S图上出现m/e 74的强峰，I R光谱在3400～3200c m-1有一宽峰，1700～1750c m-1有一强峰，则该化合物可能是（）A R1－（CH2）3－COOCH3B R1－（CH2）4－COOHC R1－CH2(CH3)－CH2－CH－COOHD B或C13．在质谱图谱中若某烃化合物的(M＋1)和M峰的强度比为24: 100，则在该烃中存在碳原子的个数为（）。
MS习题
以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的 作用
答：（1）真空系统，质谱仪的离子源、质量分析器、 检测器必须处于高真空状态。（2）进样系统，将样 品气化为蒸气送入质谱仪离子源中。（3）离子源， 在离子源中样品被电离成离子——离子化，不同性质 的样品可能需要不同的电离方式。 （4）质量分析器， 质量分析器的作用是将离子源中形成的离子按质荷比 的大小不同分开。（5）离子检测器。
如何实现气相色谱－质谱联用？ 答：实现GC-MS联用的关键是接口装置，起 到传输试样，匹配两者工作气体的作用。
如何判断分子离子峰
分子离子峰一定是质谱中质量数最大的峰，它应处在 质谱的最右端。
分子离子峰应具有合理的质量丢失。
分子离子的质量数应符合氮规则。
如果某离子峰完全符合上述三项判断原则，那么这个 离子峰可能是分子离子峰；如果三项原则中有一项不符合， 这个离子峰就肯定不是分子离子峰。应该特别注意的是， 有些化合物容易出现M-1峰或M+1峰，另外，在分子离子很 弱时,容易和噪音峰相混，所以，在判断分子离子峰时要 综合考虑样品来源，性质等其他因素。
如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子 质量？判断分子式？ 答：利用分子离峰可以准确测定相对分子质 量。 高分辨质谱仪可以准确测定分子离子或碎片 离子的质荷比，故可利用元素的精确质量及 丰度比计算元素组成。
色谱与质谱联用后有什么突出特点？
答：MS灵敏度高、定性能力强。但进样要纯，才能发挥 其特长。另定量分析比较复杂。色谱法分离效率高、定量 分析简便，定性能力较差。两种方法联用，相互取长补短， 其突出特点是：(1)气相色谱仪是质谱法的理想的“进样 器”，试样经色谱分离后以纯物质形式进入质谱仪，就可 充分发挥质谱法的特长。(2)质谱仪是气相色谱法的理想的 “检测器”，色谱法所用如FID、TCD、ECD都有局限性。 而质谱仪能检出几乎全部化合物，灵敏度又很高。所以， 色谱—质谱联用技术既发挥了色谱法的高分离能力，又发 挥了质谱法的高鉴别能力。适用于多组分混合物中未知组 分的定性鉴定；判断化合物的分子结构；准确地测定未知 组分的分子量；修正色谱分析的错误判断；鉴定出部分分 离甚至末分离开的色谱峰等。
(波普解析)质谱(MS)
为m/z，纵坐标为离子强度（相对丰度）。
3. 质谱仪器主要指标
（1）质量范围（mass range） 质谱仪所检测的离子的质核比范围。 （2）分辨率（resolution） 质谱仪分开相邻两离子质量的能力。如两种相邻离 子正好被分离，则该仪器的分辨率定义为：
在CI离子源中，用电子轰击导入的反应气体，使其离子化。 以甲烷反应气为例，部分反应为：
CH4 + e
CH4+. +
→ CH4+. + 2e
CH4 → CH5+
+
CH3.
CH5+ + M → CH4 + MH+
反应离子（大量充满离子源）与样品分子在离子化能量作用下进 行电荷交换反应，在质子（氢）亲和力作用下，进行离子—分子 反应。
ESI-MS 蛋白质、多肽、非挥发性 软电离，多电荷离子
FAB-MS
碳水化合物、有机金属化合 软电离 物、蛋白质、非挥发性
MALDI-MS 蛋白质、多肽、核酸
软电离，适应高分子 化合物
第三节 质量分析器
了解
1.四极质量分析器 2.离子阱 3.傅立叶变换质谱法 4.飞行时间质谱计
真空系统
质谱仪的核心
特点： 软电离技术，适合于高极性、难 气化的有机化合物的电离方法。
4.基质辅助激光解吸电离（MALDI, Matrix Assisted
Laser Desorption Ionization）
MALDI技术是将大分子样品溶于适宜的溶剂中，与大量的 基质相混合。
基质（小分子有机物）强烈吸收入射激光的辐射，吸收的能
第8章质谱法习题与答案
第8章质谱法习题与答案结构分析⽰例例8-1 甲基环⼰烷图8-1 甲基环⼰烷的质谱图各峰来源如下：CH 3m/z=98m/z=83CH 3++++m/z m/z 69m/z 41m/z 56+例8-2 环⼰烯图8-2 环⼰烯的质谱图各峰来源如下：+CH3.+.+m/z 28例8-3 正丁基苯图8-3 正丁基苯的质谱图各峰来源如下：CH 2CH 2CH 22m/z =91m/z =65m/z =39m/z=134HC CH2CH 2CH 3H 2CH CHCH 3CH H Hm/z =92CH 2HCCH 3+m/z=134CH 2CH 2CH 2CHm/z =77m/z =134m/z =51HCCHC H例8-4 对甲苯酚图8-4 对甲苯酚的质谱图各峰来源如下：32-CO +m/z 79m/z 7722+m/z 51m/z 108m/z108HH例8-5 ⼄基异丁基醚图8-5 ⼄基异丁基醚的质谱图各峰来源如下：C H 3C CH 32H 2C 22m /z 59CH 2OH +m /z 31m /z 102O C 2H 5m /z 102C H H 3C CH 3 CH2H 5+C HH 3C CH 3CH 2m /z 57im /z 102C H 3C CH 32O CH 2H m /z 87C H H 3C CH 3CH 2O CH 2CH 3CH 2OH +m /z 31四员环过渡重排四员环过渡重排C HH 3C CH 3CH 2O22C H3C CH 32C CH 3CH 3m /z 56CH 2m /z 102例8-6 正⼰醛图8-6 正⼰醛的质谱图各峰来源如下：+ HC m/z 71H C O+m/z 29C O + HO .C 5H 11C 5H 11+m/z 99M 100C 4H 9 CH 2CH O.m/z 57C 4H 9CH 2C OH++CH 2CH 2C CH 2CH 2m/z 44H C 2H 5 第⼀种m/z 56 OH C H 2C +C 2H CH CH 2+OH C H 2CH例8-7 4-壬酮图8-7 4-壬酮的质谱各峰来源如下：2C 5H 11O+.H 2CC 5H 11C 2H 5β2H5C 3H 7CH2OHH 2CC 5H 11OH 3CH 3OHH 2C2H 5H 3+.+.m /z 114m /z 86+.m /z 58γH+β例8-8 2-甲基丁酸图8-8 2-甲基丁酸的质谱图各峰来源如下：CH3-CH2-CH-COOH HOCCHOHH3CCH3-CH2-CH-CH3m/z87m/z74m/z57323OH C O m/z45CHCH2m/z 27+OHOHCHCH3OCH3CH3CH2+CHCH3OOHm/z 29例8-9 ⽔杨酸正丁酯图8-9 ⽔杨酸正丁酯的质谱图各峰来源如下：OHCOOCHC2Hm/z194COCO 例8-10 ⼄⼆胺图8-10 ⼄⼆胺的质谱图各峰来源如下：- CH2=CH2CH3-CH=NH2m/z44 CH33CH322H2H222CH2NH2m/z 30m/z 58m/z 72m/z 73CH3-习题⼀、简答题1.质谱仪由哪⼏部分组成？各部分的作⽤分别是什么？2.质谱仪为什么需要⾼真空条件？3.试述⼏种常见的离⼦源的原理及优缺点。
【精选】质谱图习题0618
2019/9/22
1. 化合物C3H8O，根据如下MS谱图确定其结构，并说明依据。 29
2019/9/22
2019/9/22
CH3 CH2
m/z=29
2. 根据如下MS谱图确定其结构，并说明依据。
2019/9/22
2019/9/22
3. 化合物C3H6Cl2,根据如下谱图确定其结构，并说明依据。
2019/9/22
O CH3 C NH CH3
2019/9/22
6. 化合物C3H7NO ，根据如下13C NMR谱图确定其结构.
2019/9/22
O CH3
HCN CH3
2019/9/22
7. 化合物C3H7NO2 ，根据如下1H NMR谱图确定其结构。
2019/9/22
2019/9/22
26、某化合物分子式为C7H11O4Br(M =238)，根据谱图确 定其结构，并说明依据。（30分）。
RA
100 80
60
40
20
45
0
40 60
138
166 193
238(M )
120
210
80 100 120 140 160 180
63.2
13.8
42.3
164.5
2019/9/22 240 220 200 180 160 140 120 100 80
d
CH
C-CH3 O-CH3 O-CH-O
2019/9/22
2019/9/22
24.根据如下谱图确定化合物C4H10O2 结构，并说明依据。 45
31
60
90
t q
2019/9/22
3解： 不饱和度： U=1+4+1/2（0-10）=0
【分析化学试题及答案】第十五章 质谱法 经典习题
第十五章质谱法 - 经典习题1．某未知物经测定为仅含C、H、O的有机化合物，其IR光谱显示在3100－3700cm-1之间无吸收，其质谱如图15-1，试推断其结构。
图15-1 未知物的质谱图解：（1）分子离子峰（m/z 136）较强，说明此分子离子结构稳定，可能具有苯环或共轭系统。
（2）查Beynon表136栏下，含C、H、O的只有下列四个分子式：a.C9H12O（U＝4）b.C8H8O2（U＝5）c.C7H4O3（U＝6）d.C5H12O4（U＝0）（3）m/z 105为基峰，提示可能为苯甲酰离子（C６H５CO+）峰（见教材附录十二），m/z 77、 m/z 51、m/z 39等芳烃特征峰的出现也进一步证实了苯环的存在。
（4）m/z 56.5、m/z 33.8两个亚稳离子峰的出现表明存在下列开裂过程：（5）根据上述解析推断，证明未知化合物含有苯甲酰基C６H５CO（U＝5），这样即可排除分子式中的C9H12O（U＝4）、C7H4O3（U＝6，H原子不足）及C5H12O4（U＝0），唯一可能的分子式为C8H8O2（U＝5）。
（6）由分子式C8H8O2扣去苯甲酰基C６H５CO，剩余的碎片为CH３O，则可能的剩余结构为-CH2-OH或CH3O-。
（7）将苯甲酰基C６H５CO与剩余结构单元相连接，得到以下两种可能结构：由于该样品的IR光谱在3100～3700cm-1之间无吸收，提示结构中应无-OH，因此该化合物的结构为A。
（8）验证质谱中各峰的归属：验证结果说明所提出的结构式是合理的。
2．已知某未知物的分子式为C9H18O，IR光谱显示在～1715cm-1处有强吸收，在～2820cm-1、～2720cm-1处无吸收，其质谱如图15-2所示，试推断其结构。
图15-2 未知物C9H18O的质谱图解：（1）由分子式C9H18O求得化合物的不饱和度U＝1，且含有一个O原子，可能为一个羰基，故未知物可能是羰基化合物。
质谱习题
质谱分析习题一、简答题1．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的作用及原理。
2．双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率?3．试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点?4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。
5．试述化学电离源的工作原理。
6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？7．如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？9．如何实现气相色谱－质谱联用？10．试述液相色谱－质谱联用的迫切性。
二、选择题1．3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: ( )A 1和4B 2和3C 5和6D 2和32．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是（）A 100:1.1B 100:2.2C 100:3.3D 100:4.43．下列化合物含 C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )A C6H6B C6H5NO2C C4H2N6OD C9H10O24．在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? ( )5．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （）A 化学电离源B 电子轰击源C 高频火花源D B或C6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为 ( )A 醚B 醇C 胺D 醚或醇7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z 57（100%），m/z 29（27%）及m/z 43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为 ( )A (CH3)2CHCOOC2H5B CH3CH2COOCH2CH2CH3C CH3(CH2)3COOCH3D CH3COO(CH2)3CH38．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( )A 苯 > 共轭烯烃 > 酮 > 醇B 苯 > 酮 > 共轭烯烃 > 醇C 共轭烯烃 > 苯 > 酮 > 醇D 苯 > 共轭烯烃 > 醇 > 酮9．化合物在质谱图上出现的主要强峰是（）A m/z 15B m/z 29C m/z 43D m/z 7110．溴己烷经β均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为： ( )A m/z 93B m/z 93和m/z 95C m/z 71D m/z 71和m/z 7311．在C2H 5F 中，F对下述离子峰有贡献的是 ( )A MB M+1C M+2D M及M+212．某化合物的M S图上出现m/e 74的强峰，I R光谱在3400～3200c m-1有一宽峰，1700～1750c m-1有一强峰，则该化合物可能是（）A R1－（CH2）3－COOCH3B R1－（CH2）4－COOHC R1－CH2(CH3)－CH2－CH－COOHD B或C13．在质谱图谱中若某烃化合物的(M＋1)和M峰的强度比为24: 100，则在该烃中存在碳原子的个数为（）。
MS例题讲解
(5) 已证明化合物含有苯甲酰基C6H5CO，U =5，显然 ①、③、④都可以排除， 则可确定分子式为 ② C8H8O2。
(6) 根据分子式和部分结构单元（C6H5CO），推断剩下 的碎片组成应为
C8H8O2 － C6H5CO = CH3O 则可知剩下碎片的可能结构式是 —OCH3或—CH2OH， 该化合物的结构式为：
【例6】某化合物的分子式C10H14，质谱图如图所示， 试分析各离子峰的归属，并写出裂解过程。
解： ⑴ U=4，可能有苯环，无O、N，取代基为饱和烷烃；
⑵ 分子离子峰m/z 134，基峰m/z 91为烷基取代zhuo 鎓离子，m/z 65、51、39均为其破环后进一步裂解产 生的特征碎片离子；
(3) 次强峰m/z 92为具有γ-氢的烷基取代苯麦氏重排 裂解产生的重排离子；
m/z 27 28 38 * 39 40 41 50 * 51 52 53 55 63
相对丰度 14.0 1.1 2.2 14.0 2.1 0.3 3.0 10.0 0.9 0.5 1.5 19.0
m/z 64 65 66 67 74 75 76 * 77 78 79 80 91
相对丰度 2.0 15.0 12.0 0.7 0.9 0.6 0.6 22.0 1.8 5.0 0.5 1.5
解： (1) 分子离子峰（m/z 136）强度大，说明此分子离 子相当稳定，可能是芳香族化合物。
(2) 查Beynon表或质谱精确质量数表都可以得，在 136组只含C、H、O的化合物的分子式为： ① C7H4O3；② C8H8O2；③C9H12O；④ C5H12O4。
(3) 对(2)推出的4个分子式，计算其不饱和度分别为 U = 6、5、4、0。
第五章MS——精选推荐
第五章质谱一、选择题1. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为（1）1∶1∶1 （2）2∶1∶1 （3）1∶2∶1 （4）1∶1∶22. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现（1）M+2 （2）M-2 （3）M-8 （4）M-18二、解答及解析题1. 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2. 试写出苯和环己烯的分子离子式。
3. 写出环己酮和甲基乙烯醚的分子离子式。
4. 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？5. 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？6. 有一化合物其分子离子的m/z为120，其碎片离子的m/z为105，问其亚稳离子的m/z是多少？7. 试解释环己烷质谱图中产生m/z分别为84、69、56、41离子峰的原因？8. 某有机化合物（M=140）其质谱图中有m/z分别为83和57的离子峰，试问下述哪种结构式与上述质谱数据相符合？（1）（2）9. 某有机物可能是乙基正丁基醚或甲基正戊基醚，其质谱图上呈现离子峰的m/z分别为102、87、73、59、31，试确定其为何物？10. 在碘乙烷的质谱图中呈现m/z分别为156、127、29的离子峰，试说明其形成的机理。
11.在丁酸甲酯的质谱图中呈现m/z分别为102、71、59、43、31的离子峰，试说明其碎裂的过程。
12. 某酯（M=116）的质谱图上呈现m/z（丰度）分别为57（100%）、43（27%）和29（57%）的离子峰，试确定其为下述酯中的哪一种。
（1）（CH3）2CHCOOC2H5（2）CH3CH2COOCH2CH2CH3 （3）CH3CH2CH2COOCH312.某化合物（M=138）的质谱图中呈现m/z为120的强离子峰，试判断其为下述两种化合物中的哪一种？（1）（2）14. 某酯（M=150）的质谱图中呈现m/z为118的碎片峰，试判断其为下述两种化合物中的哪一种？（1）（2）15. 已知某取代苯的质谱图如下图所示，试确定下述4种化合物的哪一种结构与谱图数据相一致？（主要考虑m/z分别为119，105和77的离子峰）（1）（2）（3）（4）16、某未知烃类化合物的质谱如下图所示，写出其结构式。
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
gcms考试题目
gcms考试题目
以下是一份GC-MS（气相色谱-质谱联用仪）的考试题目示例：
一、单项选择题
1. GC-MS中，哪个部分对真空要求最高？
A. 进样口
B. 离子源
C. 质量分析器
D. 检测器
2. GC-MS的离子源对载气中氧气的分压有何要求？
A. 无特别要求
B. 越高越好
C. 越低越好
D. 中等水平
3. GC-MS中，质谱图相对丰度的含义是什么？
A. 把原始谱图的分子离子峰定为基峰，其强度定为100。
B. 原始谱图中某峰的强度与最大峰的强度之比。
C. 原始谱图中某峰的强度与基峰的强度之比。
D. 原始谱图中某峰的强度与最小峰的强度之比。
二、多项选择题
1. GC-MS中，下列哪些因素会影响检测器的灵敏度？
A. 载气流速
B. 检测器温度
C. 样品浓度
D. 载气纯度
E. 检测器类型
2. GC-MS在分析样品时，常用的样品处理方法有哪些？
A. 溶剂萃取法
B. 蒸馏法
C. 酸碱处理法
D. 固相萃取法
E. 化学衍生法
三、简答题
1. 请简述GC-MS的基本原理和主要组成部件。
2. 请说明GC-MS在分析有机化合物方面的优势和局限性。
MS
第六章质谱分析（MS）6.1 概述质谱分析法（Mass Spectrometry, MS）是在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离子质量，以确定样品相对分子质量及分子结构的方法。
化合物分子受到电子流冲击后，形成的带正电荷分子离子及碎片离子，按照其质量m和电荷z的比值m/z（质荷比）大小依次排列而被记录下来的图谱，称为质谱。
质谱分析法有如下特点：（1）应用范围广。
测定样品可以是无机物，也可以是有机物。
应用上可做化合物的结构分析、测定原子量与相对分子量、同位素分析、生产过程监测、环境监测、热力学与反应动力学、空间探测等。
被分析的样品可以是气体和液体，也可以是固体。
（2）灵敏度高，样品用量少。
目前有机质谱仪的绝对灵敏度可达50pg（pg为10−12g），无机质谱仪绝对灵敏度可达10−14 。
用微克级样品即可得到满意的分析结果。
（3）分析速度快，并可实现多组分同时测定。
（4）与其它仪器相比，仪器结构复杂，价格昂贵，使用及维修比较困难。
对样品有破坏性。
发展概况:从20世纪60年代开始，质谱就广泛应用于有机化合物分子结构的测定。
随着科学技术的发展，质谱仪已实现了与不同的分离仪器的联用。
例如，气相色谱与质谱联用、液相色谱与质谱联用、质谱和质谱的联用已成为一种用途很广的有机化合物分离、结构测定及定性定量分析的方法。
另外，质谱仪和电子计算机的结合使用，不仅简化了质谱仪的操作，又提高了质谱仪的效能。
特别是近年来从各种类型有机分子结构的研究中，找出了一些分子结构与质谱的规律，使质谱成为剖析有机物结构的强有力的工具之一。
在鉴定有机物的四大重要手段（NMR、MS、IR、UV）中，也是唯一可以确定分子式的方法（测定精度达10−4）。
6.2 质谱仪及基本原理6.2.1 质谱仪有机质谱仪包括离子源、质量分析器、检测器和真空系统。
现以扇形磁场单聚焦质谱仪为例，将质谱仪器各主要部分的作用原理讨论如下。
图6.1为单聚焦质谱仪的示意图。
质谱法(MS)
辨率可达2000，典型的约为700。其主要优点是传输效率较高，
人射离子的动能或角发散影响不大；其次是可以快速地进行全
扫描，而且制作工艺简单，仪器紧凑，常用在需要快速扫描的
GC9－/24/2M020S联用及空间卫星上进编行辑版分ppt析。
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4 离子阱检测器
离子阱是一种通过电场或磁场将气相离子控制并贮存一段
HeV=mυ2/R
其中B为磁感应强度，e为电荷，υ为运 动速度，m为质量，r为曲率半径。调整后， 可得
υ 2 =HeR/m , ∵ eV = 1/2mυ2 ∴
m H 2 R2e
z
2V
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2 飞行时间分析器
（Time of Flight，TOF）
这种分析器的离子分离是用非磁方式达到的， 因为从离子源飞出的离子动能基本一致，在飞出 离子源后进入一长约lm的无场漂移管，在离子加
通过在四极上加上直流电压U和射频电压Vcosωt，在极间形 成一个射频场，正电极电压为U＋Vcosωt， 负电极为-(U＋ Vcosωt).离子进入此射频场后，会受到电场力作用，只有合适m ／z的离子才会通过稳定的振荡进入检测器。只要改变U和V并 保持U／V比值恒定时，可以实现不同m／z的检测。
四极滤质器分辨率和m／z范围与磁分析器大体相同，其极限分
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磁场方向
电荷运动方向 洛仑兹力方向
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§3 质谱仪
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一、质谱仪的基本结构
(完整版)质谱法习题集及答案
第四章、质谱法(122题)一、选择题(共35题) 1. 2分已知某化合物的分子式为 C 8H 10,在质谱图上出现 m/z 91的强峰，则该化合物可 能是：(1) 二丙基醚(2)乙基丁基醚 (3)正己醇 (4)己醇-28. 2分某胺类化合物，分子离子峰其 M=129,其强度大的m/z58(100%), m/z100(40%),则该化 合物可能为( )2.3. 4. 5. 6.分F 列化合物含 C 、H 或O 、N ，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数? (1) C 6H 6(2) C 6H 5NO 2(3) C 4H 2N 6O2分)下列化合物中分子离子峰为奇数的是 (1) C 6H 6 (2) C 6H 5NO 2(3) C 6H 10O 2S2分在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相等的离子峰，最大可能的是： (1) m/z 为 15 和 29⑵ m/z 为 93 和 15 ⑶m/z 为29和95⑷ m/z 为95和932分在C 2H 5F 中,F 对下述离子峰有贡献的是 (1) M (2) M+1 (3) M+2⑷ M 及 M+22分一个酯的质谱图有 m/z74(70%)的强离子峰 ⑷ C 9H 10O 2⑷ C 6H 4N 2O 4,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致((1) CH 3CH 2CH 2COOCH 3 (3) CH 3CH 2COOCH 2CH 32分)某化合物分子式为 C 6H 14O,质谱图上出现 m/z87和m/z102.则该化合物最大可能为(CH 3)2CHCOOCH 3 (1)或⑶7. m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰(m/z73, )CH 3(1)C 2H 5CH 3CH 3CH 3(1) 4-氨基辛烷 (3) 4-氨基-3-甲基庚烷 (4)⑵或(3)9.2分某胺类化合物，分子离子峰M +=87, m/z30为基峰，则它最可能是 ()(1) (CH 3)2CHCH 2CH 2NH 2CH 3(2) CH 3CH 2-C-NH 2CH 3CH 3(3) CH 3CH 2CH 2CHNH 2 ⑷⑴或⑶ 10. 2 分按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( )(1)苯 > 共轭烯烃> 酮 > 醇(2) 苯 > 酮 > 共轭烯烃 (3) 共轭烯烃 > 苯 > 酮 ⑷苯 > 共轭烯烃 > 醇 >醇 >醇>酮11. 2 分分子离子峰弱的化合物是：( )(1)共轭烯烃及硝基化合物(2)硝基化合物及芳香族 (3)脂肪族及硝基化合物(4)芳香族及共轭烯烃12. 2 分在C 2H 5Br 中,Br 原子对下述同位素离子峰有贡献的是 ： ( )(1) M (2) M+1 (3) M+2⑷ M 和 M+213. 2 分某化合物相对分子质量 M=142,其质谱图如下左，则该化合物为()43(1)正癸烷 (2) 2,6-二甲基辛烷 (3) 4,4-二甲基辛烷(4)3-甲基壬烷14. 2 分某化合物的质谱图上出现 m/z31的强峰，则该化合物不可能为 ()(1)醚 (2)醇 (3)胺 ⑷醚或醇 15. 2 分在化合物3,3-二甲基己烷的质谱图中，下列离子峰强度最弱者为 ( )(1) m/z29(2) m/z57 (3) m/z71 (4) m/z85(2) 3-氨基辛烷16. 2 分CH351 2 43,3-二甲基戊烷：CH3 CH2 CpCH2丄CH3受到电子流轰击后，最容易断裂36CH3的键位是：()(1) 1和4 (2) 2和3 (3) 5和6 ⑷⑵和(3)17. 2 分R—X・+------- > R+ + X・的断裂方式为：()(1)均裂(2)异裂(3)半异裂(4)异裂或半异裂18. 2 分今要测定14N和15N的天然强度，宜采用下述哪一种仪器分析方法？()(1)原子发射光谱(2)气相色谱(3)质谱(4)色谱-质谱联用19. 2 分溴己烷经均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为：()(1) m/z93 (2) m/z93 和m/z95 (3) m/z71 ⑷ m/z71 和m/z7320. 2 分一种酯类(M=116),质谱图上在m/z57(100%), m/z29(27%)及m/z43(27%)处均有离子峰初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为()(1) (CH 3)2CHCOOC 2H5 (2) CH3CH2COOCH 2CH2CH3(3) CH3(CH2)3COOCH 3 (4) CH 3COO(CH 2)3CH321. 5 分某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57的系列峰，在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰：>3000cM-1；1460C M-1,1380C M-1,1720C M-1.则该化合物可能是：( )(1)烷烃(2)醛(3)酮(4)醛或酮22. 2 分某化合物的MS图上出现m/e74的强峰，R光谱在3400〜3200cM-1有一宽峰，1700〜1750cM-1有一强峰，则该化合物可能是()(1)R1—( CH2) 3- COOCH 3(2)R1—( CH2) 4—COOH(3)R1—( CH2) 2—CH —COOH|CH3(4)(2 )或(3)23. 5 分某化合物相对分子质量M r = 102,红外光谱指出该化合物是一种酯。
质谱习题MS
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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
下所示，试推测该化合物的结构。
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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
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。
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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。
推测其分子式可能是如下三种情况：
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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.
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
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裂解过程及主要信号峰归属
.
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。
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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。
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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
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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.
推测其分子式可能是如下三种情况：
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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。
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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
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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:
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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:
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/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
.
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。
.
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.
推断化合物的结构为
.
例9图9.20是某未知物质谱图，试确 定其结构。
.
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 推测化合物中含有一个Cl原子。
.
m/z154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。
.
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..源自与不饱和度10相符..
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：
.
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。
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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。
质谱习题课
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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。
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裂解过程及信号峰归属
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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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裂解过程及信号峰归属
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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。