《衍射核磁质谱》PPT课件

《《衍射核磁质谱》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、质谱圆二色谱元素分析核磁共振紫外可见光谱旋光光谱红外和拉曼光谱X-射线单晶衍射化合物组成和结构的确定研究化合物要经过以下几个步骤:粗产品分离提纯定性分析定量分析除杂质确定组成元素质量分析测定分子量结构分析实验式或最简式分子式结构式元素分析定性分析——有机物的组成元素分析；定量分析——分子内各元素原子的质量分数现代元素分析法数据经处理后即可确定有机物的实验式：分析方法:例如：从刺果甘草根中分得某白色晶体，元素定性分析表明该白色晶体只含C、H、O三元素,元素定量分析的结果如下,C:79.35%;H:10.21%。O元素的含量=(100-79.35-10.21)%=10

2、.44%※三种元素在分子结构中所占比例为：C：79.35÷12=6.61H:10.21÷1=10.21O:10.44÷16=0.65※化合物分子结构中原子个数比为：6.61:10.21:0.65=10.16:15.58:1≈10：16：1※该化合物实验式为：C10H16O分子式为：(C10H16O)nn=1,2,3….n的确定为:实验最简式量相对分子质量n=分子量的测定：质谱法（最常用）进样系统离子源质量分析器检测器1.气体扩散2.直接进样3.气相色谱1.电子轰击2.化学电离3.场致电离4.激光1.单聚焦2.双聚焦3.飞行时间4.四极杆质谱仪需要在高真空下工作：离

3、子源（10-310-5Pa）质量分析器（10-6Pa）1．大量氧会烧坏离子源的灯丝；2．用作加速离子的几千伏高压会引起放电；3．引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。质谱分析原理在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行；离心力=向心力；m2/R=H0eV曲率半径：R=（m）/eH0质谱方程式：m/e=(H02R2)/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）加速后离子的动能:(1/2)m2=eV=[(2V)/(m/e)]1/2质量分析器原

4、理四极杆质量分离器仪器内部结构联用仪器M/Z分子离子峰分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。分子离子的质量与化合物的分子量相等。化合物分子离子峰的稳定性顺序：芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞直链烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇．质谱图是以质荷比(m/z)为横坐标、相对强度为纵坐标构成,一般将原始质谱图上最强的离子峰定为基峰并定为相对强度1O0%,其他离子峰以对基峰的相对百分值表示。例如：采用电子轰击质谱（EI-MS）测得上述化合物的分子离子峰为456。那么，n=456÷152=3结合实验式C10H16O得上述化合物的分子式为：C30H48O3.（C3

5、0H48O3代表刺果甘草皂苷元）分子离子峰的特点一般质谱图上质荷比最大的峰为分子离子峰；有例外。形成分子离子需要的能量最低，一般约１０电子伏特。质谱图上质荷比最大的峰一定为分子离子峰吗？如何确定分子离子峰？◈高分辨率质谱仪可将物质的质量精确到小数点后第三位。◈例如：C8H12N4、C9H12N2O、C10H12O2、C10H16N2四个化合物的分子量同为164，但精确质量则并不相同，在高分辨率质谱仪中很容易进行区别。高分辨率质谱序号分子式精确质量M1C8H12N4164.1063M2C9H12N2O164.0950M3C10H12O2164.0837M4C10H1

6、6N2164.1315例如：CH4M=1612C+1H×4=16M13C+1H×4=17M+112C+2H+1H×3=17M+113C+2H+1H×3=18M+2同位素峰分子离子峰同位素离子峰由于同位素的存在，可以看到比分子离子峰大一个质量单位的峰；有时还可以观察到M+1,M+2，M+3。。。。；①组成有机化合物的主要元素C、H、O、N等均由相对丰度比一定的同位素所组成。②大多数MS图中，如能见到稳定的分子离子峰[M]+，则在高出其1-2个质荷比处可见到[M+1]+与[M+2]+的同位素峰。③对于一定的化合物，分子离子峰与其同位素峰的相对强度为一确定值。同位素丰度

7、比法同位素原子质量丰度比（%）1H1.00782599.98552H2.014100.014512C12.00000098.829213C13.003351.108014N14.0030799.63515N15.000110.0365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。正己烷碎片离子峰正癸烷直链烷烃饱合烃的质谱图支链烷烃环烷烃醚的质谱图光谱区与能量相关图1924年泡利提出核自旋的假设--实验证实。1932年，发现中子后，认识到：核自旋是质子自旋与中子自旋之和。核磁矩：质子数和中子

8、数两者或其