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第八章 波谱分析法 8.3.1 基本原理 8.3.2 质谱仪 8.3.3 离子峰的主要类型 8.3.4 有机分子的裂解类型 8.3.5 各类有机化合物的质谱 8.3.6 质谱法在结构解析中的应用 8.3.1 质谱分析基本原理 原理与结构 质量分析器原理 四极杆质量分离器 8.3.2 质谱仪 1. 进样系统 3. 质量分析器 联用仪器（ THE LC/MS PROCESS ） 8.3.3 离子峰的主要类型 分子离子峰的特点 Ｎ 律 二、同位素离子峰（M +1峰） 三、碎片离子峰 碎片离子峰 8.3.4 有机分子的裂解类型 二、σ断裂 三、α断裂 α―断裂 四、重排断裂 分子碎片重排后再次裂解： 8.3.5 各类有机化合物的质谱 3. 芳烃 4. 醇 5. 醚 6. 羰基化合物 7. 胺类化合物 8.3.6 质谱法在结构解析中的应用 质谱图解析练习 例2 结构未知（C6H12O，酮），R’-CO-R 内容选择： 8.1 红外吸收光谱法 8.2 核磁共振波谱法 8.3 质谱法 脂肪醚的分子离子峰弱。 分子离子峰明显。 长链脂肪醛易失去醛基形成(M-29)+峰。 H-C=O+(m/z 29) 往往很强。 脂肪醛的M-1峰强度与M相近。 脂肪酸和酯的分子离子峰较明显, 主要有α裂解。 特征峰由麦氏重排断裂产生。 芳胺的分子离子峰非常强, 易发生失去HCN的断裂。 有机化合物的质谱图可以用来确定分子量，验证结构，确认某元素的存在，也可以用来对完全未知的化合物进行结构鉴定。质谱图一般的解析步骤如下： （1）确定分子离子峰，初步判断有机化合物的类别。然后由分子离子峰的m/z求出化合物的相对分子质量，根据同位素峰判断化合物是否含有Cl、Br、S等元素。 （2）根据化合物的相对分子质量和同位素峰及分子离子峰强度的信息，给出化合物可能的分子式，进而计算化合物的不饱和度。 （3）解析主要碎片离子峰的归属及各主要峰之间的关系。判断化合物可能含有的基团。 （4）根据化合物的相对分子质量、分子式和可能的基团，初步推出化合物可能的结构。 （5）验证所得结果的正确性。检查化合物的裂解过程是否合理或与标准谱图进行对照，或结合其它分析方法判断结构是否正确。 例1. 某化合物C14H10O2，红外光谱数据表明化合物中含有酮基，试确定其结构式。 解析：(1) m/z210，分子离子峰； (2)不饱和度为10； (3)质谱图上出现苯环的系列峰m/z51，77，说明有苯环存在； (4)m/z105? m/z77 的断裂过程； (5) m/z105?正好是分子离子峰质量的一半，故具有对称结构。 解析： (1) 100，分子离子峰； (2)85，失去CH3（15）的产物； (3)57, 丰度最大, 稳定结构； 失去CO(28)后的产物。 结束 第三节 质谱法 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 高真空下工作：离子源(10-3 ?10-5 Pa)；质量分析器(10-6 Pa ) (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，谱复杂化。 电离室原理与结构 仪器原理图 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= B0 z V 曲率半径： R= (m ? ) / z B0 质谱方程式：m /z = (B02 R2) / 2V 离子在磁场中的轨道半径R 取决于： m/z 、 B0 、 V 改变加速电压V, 可以使不同m/z 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= z V ? = [(2V)/(m/z)]1/2 三种方式： 气体扩散； 直接进样； 色谱。 2. 离子源 提供能量将待分析试样电离。 + + + + : R1 : R2 : R3 : R4 : e + 质量分析器的作用是将离子源产生的离子按m/z顺序分离。 双聚焦分析器、四极杆分析器、离子阱分析器、飞行时间分析器、回旋共振分析器等。 4. 检测器 电子倍增管（可测出10-17A微弱电流。） 一、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