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1、11.4质谱11.4」质谱分析的基本原理使待测的样品分子汽化,用具有一定能量的电子束轰击气态分子,使其火去一个电子而成为带正电的分子离子,分子离子还可能断裂成各种碎片离子,所有的正离子在电场和磁场的综合作川下按质荷比(m/z)人小依次排列而得到谱图。因多数离子只帶一个正电荷,z=l,质荷比就是离子的质量。谱图给出了各种碎片的质量,把这些碎片再拼接起来,可得到原来的结构。11.4.2质谱图质谱图均川棒图表示,每一条线表示一个峰,代表一种离子。横坐标为离子质荷比(皿/乙)的数值,纵坐标为相对强度,即每一个峰和最
2、高峰(称基峰)的比值,在文献报导屮常用质谱表代替质谱图。11.4.3各种类型的质谱峰1、分子离子峰分子受电子流轰击,失去一个电子即得到分子离子,出现在谱图上通常是最右边的一个峰,如能正确辨认质谱图上的分子离子峰,就可以直接从谱图上读出被测物的相对分子质塑。判断分子离子峰时要注意氮规则,即不含氮或偶数氮的有机物的相对分子质量为偶数,含奇数氮的有机物的相对分子质量为奇数,分子离子一定是奇电子离子。2、同位素峰有机物中常见,C,H,0,N,S,Cl,Br,T等均有同位素,因此往往在分子离子峰旁边可见一些M+l,M
3、+2的小峰,可用來推断分子式。较常见的是:,3,S35C1,37C179Br,81Br3、碎片离子峰在电子流作用下,分子产牛键的断裂,形成质量更小的离子,这些断裂按一定规律进行,对判定结构有重要作用,是学习的重点。11.4.4有机物的碎裂反式1>表示方法箭头表示一对电子转移;,鱼钩表示一个电子转移M,,奇电子阳离子,口由基离子;M+,偶电子离子;,口由基,不带电。2、裂解类型•简单开裂ch3ch2+
+CH:如:32-•«-开裂,常发生在带官能团的化合物上例:R_?
4、PtR++Y^R・+Y+醛(✓It3•HACH3酮HnC—■R—R■+J,(34SR1R-+,4-R—OR1―R04+CH乂29+H3C—C=0+34+R*S44-OR•b—开裂X—CH?—!—CH:—RX为杂瘵子,双键,苯环等开裂处例:引起中性小分子脱离的裂解+R、小分子指比0,H2S,CH3CO2H,CH3OH,CO,HCN等,脱离小分子的裂解常伴随着重排。例:醛酮4-RCORCH2OH2-h20♦4R—CHCH2xch2-ch^Machafferty重排通式:A£B酮,醛,HCzclc链烯,酰胺,
5、㈱酯,芳香族化合物均可发生H/OHCXh2c=ch2+•r•OH1H2CCH3CHCHOR11.4.5主耍有机物的质谱1、烷姪以正己烷为例,M・的m/e为86,即正己烷的分子质量。还有一系列减去CH沖的峰,如71,57,43,29,其屮以m/e57为最强峰,m/e43为次强峰,当异构形式改变时,质谱信号明确不同,见下表化合CH3CH2CH2CH2CH2物ch3ch3ch2chch2ch3chCH3CHCH575743说明,难形成,只有在较多的o-p超共轨存在下才能稳定生成。2、烯怪烯绘的质谱和烷总类似,有一
6、系列峰以及前已述及的B—断裂产物峰,如C—CH—CH2丄RH2C—CH=CH2+R*3、醇醇的分了离了峰綾弱,叔醇没有。首先ROH^ROH再发生各种碎裂,如ch3:ch2:CH2:CH2:ch2:ch2oh①:::::,虚线所示为断裂处,得到烷基离子峰。R.R>=0Hm/e=31+nxl4③人多数的伯醇均有m/e18峰,脱去出0。醯的质谱峰也较弱有:LO—R';2>CH—匸CH2CH2R3R0*Rl+R】CH=O二CH2CH2R3+.R25、醛酮通常M峰显著。-RlR2—C三0断裂时先失去大基团。醛则常有特
7、征峰m/e28及M-1峰H—C三0R・m/e296、竣酸及其衍牛:物断裂方式为:IIB—C—X+R—Wo"二^R+7、芳香桂特征为M峰强。烷基取代苯最常发生B—断裂,得到基峰91。C——CHm/e91m/e65亦冇a一断裂:nVe77第七章质谱分析法质谱分析法是一种物理分析方法,它是通过将样品转化为运动的气态离子,按质荷比(M/Z)大小进行分离并记录其信息的分析方法。所得结果以图谱农达,即所谓的质谱图(亦称质谱,MassSpectrum)。根据质谱图提供的信息可以进行多种有机物及无机物的定性和定量分析、复杂
8、化合物的结构分析、样品中各种同位素比的测定及固体表面的结构和组成分析等。质谱法具冇分析速度快、灵敏度高、提供的信息直接与其结构和关的特点。与气相色谱法联用,已成为一种最冇力的快速鉴定复杂混合物组成的可靠分析工具得到了广泛应用。试样经离子化后形成质谱的分析方法。当气体(或能转化为气体的物质)分子在低压下受电子的轰击,产生各种带正电荷的离子,再通过稳定磁场使阳离子按照质最大小的顺序分离开來,形成冇规则的质谱,然后用检