有机质谱课件.ppt

《有机质谱课件.ppt》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、1、质谱中离子的主要类型2、有机化合物质谱碎裂规律3、质谱解析分子结构的方法4、理解质谱的基本原理第三章有机质谱【基本要求】1、熟悉质谱中离子的主要类型2、掌握有机化合物质谱碎裂规律3、掌握运用质谱解析分子结构的方法【重点难点】一、定义：3.1质谱（MS)的基本知识使待测的样品分子气化，用具有一定能量的电子束（或具有一定能量的快速原子）轰击气态分子，使气态分子失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用下按质荷比（m/z）大小依次排列而得到谱图。质谱的优点:1、灵

2、敏度特别高。进样量非常少，通常只用几微克（μg)，甚至更少的样品(10-10g），便可给出一张满意的质谱图。检出极限可达（10-14g)。2、质谱是唯一可以给出分子量,确定分子式的方法。分子式的确定对化合物的结构鉴定至关重要。3、适用范围广（气体、液体、固体）。二、离子化的方法1.电子轰击（ElectronImpactIonization，EI）2.化学电离（ChemicalIonization,CI）3.场致离（FieldIonization，FI）和场解吸（FieldDesorption,FD）4.快原子轰击（Fast

3、AtomBombardment，FAB）5.电喷雾电离（ElectrosprayIonization,ESI）6.基质辅助激光解吸电离（Matrix-AssistedLaserDesorption-Ionization,MALDI）三、基本原理质谱仪示意图离子生成后，在质谱仪中被电场加速。加速后其动能和位能相等,即：其中m:离子质量；v:离子速度；z:离子电荷；V:加速电压(1)当被加速的离子进入磁分析器时，磁场再对离子进行作用，让每一个离子按一定的弯曲轨道继续前进。其行进轨道的曲率半径决定于各离子的质量和所带电荷的比值m

4、/z。此时由离子动能产生的离心力(mv2/R)与由磁场产生的向心力(Hzv)相等：其中：R为曲率半径H为磁场强度。由此式得：(2)代入(1)式得：这就是质谱的基本方程。丁酮的质谱图四、质谱图的组成质谱图由横坐标、纵坐标和棒线组成。横坐标标明离子质荷(离子质量与所带电荷数）比（m/z或m/e）的数值，纵坐标:离子流的相对强度标明各峰的相对强度RI（或相对丰度RA），棒线代表质荷比的离子。图谱中最强的一个峰称为基峰，将它的相对强度定为100。m为原子核质子和中子数目之和，z或e为离子所带正电荷或所失的电子数，通常为1。CO、N

5、2、C2H4的精确质量依次为：27.9949、28.0062、28.0313五、质谱术语基峰：质谱图中离子强度最大的峰，规定其相对强度（RI）或相对丰度（RA）为100。精确质量：低分辨质谱中离子的质量为整数，高分辨质谱给出分子离子或碎片离子的精确质量，其有效数字视质谱计的分辨率而定基于精确原子量。部分元素的天然同位素的精确质量和丰度见P20表2.1六、质谱中的各种离子1.分子离子(molecularion)分子被电子束轰击失去一个电子形成的带正电荷的离子称为分子离子。分子离子用M+•表示。z=1的分子离子的m/z为该分子

6、的分子量。分子离子峰的应用：分子离子峰的质荷比就是化合物的相对分子质量，所以，用质谱法可测分子量。2.同位素离子含有同位素的离子称为同位素离子。在质谱图上，与同位素离子相对应的峰称为同位素离子峰。分子离子是一个游离基离子。是质谱中所有离子的起源，在质谱图上，与分子离子相对应的峰为分子离子峰。3.碎片离子分子离子在电离室中进一步发生键断裂生成的离子称为碎片离子。经重排裂解反应产生的离子称为重排离子。其结构并非原来分子的结构单元。重排反应中键的断裂和生成同时发生。4.重排离子5.母离子与子离子任何一离子（分子离子或碎片离子）进

7、一步裂解产生了质核比较小的离子，前者称为母离子（或前体离子），后者称为子离子。分子离子是母离子的一个特例。6.奇电子离子与偶电子离子具有未配对电子的离子为奇电子离子。记为：M+.A+.…；这样的离子同时也是自由基，具有较高的反应活性。无未配对电子的离子为偶电子离子。如：D+，C+…,分子离子为奇电子离子。质谱解析中，奇电子离子很重要。7.多电荷离子失掉两个以上电子的离子是多电荷离子。正常电离条件下有机化合物只生成单电荷或双电荷离子。双电荷离子存在于稳定的结构中，在质谱图中，双电荷离子出现在单电荷离子的1/2质量处。亚稳离子

8、（m*）：从离子源出口到检测器之间产生的离子。9.准分子离子（QM)采用CI电离法，得到比分子量多或少1质量单位的离子称为准分子离子，如：(M+H)+、(M+H)+不含未配对电子，结构上比较稳定。3.2分子离子与分子式一、分子离子峰的识别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