第五章有机质谱习题
第五章有机质谱
一、判断题
[1]质谱图中质荷比最大的峰不一定是分子离子峰。但分子离子峰一定是质谱图
中质荷比最大的峰。（T）
[2]分子离子峰的强度与化合物的类型有关，一般含有芳环的化合物分子离子峰
的强度最大。（T）
[3]分子离子峰可以是奇电子离子，也可以是偶电子离子。（F）
[4]当分子离子峰的稳定性较低时，可以通过增加轰击电压，使分子离子峰强度
增大。（F）
[5]双聚焦磁场分离器实现了能量和方向的双聚焦，所以分辨率较高。（T）
[6]在目前的各种质量分析器中，傅立叶变换离子回旋共振质量分析器具有最高
的分辨率。（T）
[7]由于产生了多电荷离子，使质荷比下降，所以可以利用常规的质谱检测器来分析大分子质量的化合物。（T）
[8]根据氮律，由C﹑H﹑O﹑N组成的有机化合物，N为奇数，M也一定是奇数；N为偶数，M也为偶数。（T）
[9]当化合物分子中含有C=O基团，而且与这个基团相连的链上有γ-氢原子，该化合物的质谱出现麦氏重排离子峰。（T）
[10]化学电离源属于软电离技术，因此在CI-MS中最强峰通常是准离子离子
峰。（T）
[11]由于不能生成带正电荷的卤素离子，故在质谱分析中无法确定分子结构中
是否有卤元素存在。（F）
[12]在标准质谱图中，醇类化合物的分子离子峰很小或不出现。（T）
[13]大气压化学电离源(APCI)适合分析中等极性的化合物，而且产生的碎片离子很少，主要是准分子离子。（T）
[14]通过研究亚稳离子峰，可以找到某些离子之间的相互关系。（T ）
[15]在EI-MS中，产生的碎片离子很少，分子离子峰通常是基峰。（F ）
[16]含奇数个电子的离子重排断裂后产生的离子一定含有奇数个电子；而含偶数个电子的离子重排断裂后产生的离子一定含有偶数个电子。（T ）
[17]奇数个离子断裂后产生的奇电子离子。也可以产生偶电子离子；偶电子离子断裂后只能产生的偶电子离子。（T ）
[18]简单断裂仅有一个键发生开裂，并脱去一个自由基；而重排断裂同时发生几个键的断裂，通常脱去一个中性分子同时发生重排。（T ）
[19]在质谱中，一般来说碳链越长和存在支链有利于分子离子峰裂解，所以分
子离子越强。（F ）
[20]在质谱中离子在断裂中若能产生H2O﹑C2H4﹑CO﹑CH2=C=O﹑CO2等点中性小分子产物，将有利于这种断裂途径的进行，一般产生比较强的碎片离子峰。（T ）
二、单选题
[1]判断分子离子峰的正确方法是（D）
A. 增加进样量，分子离子峰强度增加；
B. 图谱中强度最大的峰；
C. 质荷比最大的峰；
D. 降低电子轰击电压，分子离子峰强度增加
[2]在质谱中，CH2Cl2的M:(M+2):(M+4)的比值约为（C）
A. 1:2:1
B. 1:3:1
C. 9:6:1
D. 3:1:3
[3]下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（B）
A. C8H6N4
B. C6H5NO2
C. C9H10O2
D. C9H10O
[4]在质谱图谱中，C6H4Br2的M:(M+2):(M+4)的比值约为（A）
A. 1:2:1
B. 1:3:1
C. 9:6:1
D. 3:1:3
[5]下列化合物中，分子离子峰为偶数的是（A）
A. C8H6N2O
B. C6H5N3
C. C9H12NO
D. C4H4N
[6]如果母离子质量和子离子质量分别为120和105质量单位，则亚稳离子m﹡的m/z是（D）
A. 105
B. 120
C. 99.2
D. 91.9
[7]某一化合物分子离子峰区相对丰度近似为M:(M+2)=3:1，则该化合物分子式中可能含有（B）
A. 1个F
B. 1个Cl
C. 1个Br
D. 1个I
[8]某一化合物分子离子峰区相对丰度近似为M:(M+2)=1:1，则该化合物分子式中可能含有（C）
A. 1个F
B. 1个Cl
C. 1个Br
D. 1个I
[9]除同位素离子峰外，如果质谱中存在分子离子峰，则其一定是（B）
A. 基峰；
B. 质荷比最高的峰；
C. 偶数质量峰；
D. 奇数质量峰。
[10]要想获得较多碎片离子，采用如下哪种离子源？（A）
A. EI；
B. FAB；
C. APCI；
D. ESI。
[11]用于高分辨质谱的质量分析器是（B）
A. 单聚焦质量分析器；
B. 双聚焦质量分析器；
C. 四级杆质量分析器；
D. 离子阱质量分析器。
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4 B 2和3 C 5和6 D 2和3 2．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例 是（） A 100: B 100: C 100: D 100: 3．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 C 6H 6 B C 6H 5NO 2 C C 4H 2N 6O D C 9H 10O 2 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C 6．某化合物的质谱图上出现m /z 31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 (CH 3)2CHCOOC 2H 5 B CH 3CH 2COOCH 2CH 2CH 3 C CH 3(CH 2)3COOCH 3 D CH 3COO(CH 2)3CH 3 8．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 15 B m/z 29 C m/z 43 D m/z 71 10．溴己烷经均裂后，可产生的离子峰的最可能情况 为： ( )
质谱分析习题 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4 B 2和3 C 5和 6 D 2和3 2．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例 是（） A 100:1.1 B 100:2.2 C 100:3.3 100:4.4 3．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 C6H6 B C6H5NO2 C C4H2N6O D C9H10O2 4．在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? ( ) 答：没有γH的化合物 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C 6．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)2CHCOOC2H5 B CH3CH2COOCH2CH2CH3 C CH3(CH2)3COOCH3 D CH3COO(CH2)3CH3 8．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 15 B m/z 29 C m/z 43 D m/z 71 10．溴己烷经均裂后，可产生的离子峰的最可能情况 为： ( ) A m/z 93 B m/z 93和m/z 95 C m/z 71 D m/z 71和m/z 73 11．在C2H 5F 中，F对下述离子峰有贡献的是 ( ) A M B M+1 C M+2 D M及M+2 12．某化合物的M S图上出现m/e 74的强峰，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－COOCH3 ？？？ B R1－（CH2）4－COOH C R1－CH(CH3)－CH2－CH2－COOH D B或C 13．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（）。 A 2 B 8 C 22 D 46 14．在质谱图中，CH 3C 1的M+2峰的强度约为M峰的（）。
有机波谱分析习题 第一章电子辐射基础 (一)判断题 1．现代分析化学的任务是测定物质的含量。( ) 2．测定某有机化合物中C、H、O、N元素含量的方法属于定性分析。( ) 3．测定某有机化合物中是否含有羰基属于有机结构分析。( ) 4．利用物质分子吸收光或电磁辐射的性质，建立起来的分析方法属于吸收光谱分析。( ) 5．物质被激发后，利用物质跃迁至低能态或基态时发光的性质建立起来的分析方法属于发射光谱分析。( ) 6．根据Franck-condon原理，在电子能级发生跃迁时，必然伴随振动能级和转动能级的变化。( ) 7．紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱是有机结构分析的四种主要的有机光波谱分析方法，合称为四大谱。( ) 8．电磁辐射的波长越长，能量越大。( ) 9．有机波谱分析方法和仪器分析方法的灵敏度和准确度都要比化学分析法高得多。( ) 10．一般来讲，分子光谱远比原子光谱复杂，原子光谱通常为线状光谱，而分子光谱为带状光谱。( ) 11．吸收定律偏离线性完全是由于仪器因素引起的。( ) 12．电子能级间隔越小，跃迁时吸收光子的频率越大。( ) 13．分子光谱是由于电子的发射而产生的。( ) 14．分子荧光也叫二次光，都属吸收光谱的畴。( ) 15．ICP可用于测定F、Cl、Br、C、H、N、O、S等非金属元素。( ) (一)判断题答案 1．×2．×3．√4．√5．√6．√7．√8．×9．×l0．√11．×l2．×13．×l4．×l5．× (二)单选题 1．光或电磁辐射的二象性是指( )。 A．电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成；B．电磁辐射具有波动性和电磁性； C．电磁辐射具有微粒性和光电效应；D．电磁辐射具有波动性和微粒性。 2．光量子的能量与电磁辐射的哪一个物理量成正比?( ) A．频率；B．波长；C．周期；D．强度 3．可见光区、紫外光区、红外光区、无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为( )。 A．紫外光区和无线电波区；B．紫外光区和红外光区； C。可见光区和无线电波区；D．可见光区和红外光区。 4．频率为l×107MHz的电磁辐射是处在哪个光区?( ) A．红外光区；B．紫外光区；C．无线电波区；D．可见光区。 5．有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激跃迁时吸收电磁辐射的( )。 A．能量越大；B．波数越大；C．波长越长；D．频率越高。 6．分析化学发生第二次变革的年代是( )。 A．20世纪初；B．20世纪20年代；C．20世纪40年代；D．20世纪末。
例1：未知物1的质谱图。 解：从图谱上看，该化合物的裂解碎片极少，说明应为具有高度稳定性结构的化合物，不易进一步被裂解。 例2、未知物2的质谱图。 解：该化合物为具有两个稳定结构单元的化合物，分子离子峰具有较为稳定的结构，易失去一个苯基形成m/z105的高度稳定的碎片。分子离子与m/z105碎片离子之间由较弱的键连接。例3、未知物3的质谱图。 解：该化合物的质谱峰很孤单，同位素峰丰度非常小，低质量端的峰没有伴随峰。示该化合物含有单同位素元素，分子中的氢很少。 例4：未知物4的质谱图。 解：髙质量端的质谱峰很弱，低质量端的质谱峰多而强。示为脂肪族化合物。 例5、某化合物的化学式是C8H16O，其质谱数据如下表，试确定其结构式
解：⑴ 不饱和度Ω＝1+8+（-16/2）＝1，即有一个双键（或一个饱和环）； ⑵ 不存在烯烃特有的m/z41及41+14n系列峰（烯丙基的α断裂所得），因此双键可能为羰基所提供，而且没有m/z29（HC O＋）的醛特征峰，所以可能是一个酮； ⑶ 根据碎片离子表，m/z为43、57、71、85的系列是C n H2n+1及C n H2n+1CO 离子，分别是C3H7+、CH3CO+，C4H9+、C2H5CO+，C5H11+、C3H7CO+及C6H13+、C4H9CO+离子； ⑷ 化学式中N原子数为0（偶数），所以m/z为偶数者为奇电子离子，即m/z86和58的离子一定是重排或消去反应所得，且消去反应不可能，所以是发生麦氏重排，羰基的γ位置上有H，而且有两个γ-H。m/z86来源于M-42（C3H6、丙稀），表明m/z86的离子是分子离子重排丢失丙稀所得; m/z58的重排离子是m/z86的离子经麦氏重排丢失质量为26的中性碎片（C2H4、乙烯）所产生，从以上信息及分析，可推断该化合物可能为： 由碎片裂解的一般规律加以证实： 例6、某化合物由C、H、O三种元素组成，其质谱图如下图，测得强度比M ：（M+1）：（M+2）＝100 ：8.9 ：0.79 试确定其结构式。
质谱裂解机理中的特征裂解方式 有机质谱中的裂解是极其复杂的，但是通过对其质谱裂解方式和机理的探讨研究，我们可以发现有一些特征结构裂解方式在有机质谱的裂解中是普遍存在的，是世界上的大量质谱学家通过对大量的有机质谱裂解方式进行观察、研究后的概括性总结。所以其具有很重要的参考价值和应用价值，所以在有机质谱解析过程中，必须予以遵循，如此方能得到合理的质谱裂解方式和解析结果。 通过概括总结我们发现有机质谱中大部分化合物具有以下几种特征裂解方式：α裂解、苄基裂解、烯丙基裂解、麦氏重排裂解、DRA 裂解（逆狄尔斯阿尔德反应），几种特征裂解方式的强弱顺序如下：苄基裂解>α裂解、i 裂解>麦氏重排裂解、DRA 裂解>烯丙基裂解 当然这种顺序不是一成不变的，随着化合物的结构发生改变，这些特征裂解方式的顺序有可能会发生改变，有机化合物质谱裂解大致可以分为两类α裂解（均裂）、β裂解，我们上面所讲的苄基裂解、烯丙基裂解、麦氏重排裂解、DRA 裂解都属于β裂解。下面我们对几种特征裂解方式做以说明。 1、特征裂解方式 一、α裂解 α裂解是指凡具有C-X 单键基团和C=X 双键基团（其中X=C 、O 、S 、Cl 等）的有机分子，与该基团原子相连接的单键、称之为α键，在电子轰击条件下，该键很容易断裂因而称之为α断裂。断键时成键的两个原子各自收回一个电子，这是由游离基中心引发的反应，原动力来自游离基的电子强烈配对倾向，所以α断裂属于均裂。其裂解的机理及通式如下： I 饱和中心 R 2C YR + H 2C CH 2 + II 不饱和杂原子 R RC Y + 几类化合物的α裂解 (1) H 3C CH 2OH 3H 2C OH + (2) H 3C H 2 C H 2C CH 3 H 2C O H 2C CH 3+CH 3 (3) CH 3O α O +H 2C CH 3 (4)
波谱解析试题A 一、名词解释（5*4分=20分） 1.波谱学：波谱学是涉及电池辐射与物质量子化的能态间的相互作用，其理论基础是量子化的能量从辐射场向物质转移。 2.屏蔽效应：感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应 3.电池辐射区域：γ射线区，X射线区，远紫外，紫外，可见光区，近红外，红外，远红外区，微波区和射频区 4.重排反应;在质谱裂解反应中，生成的某些离子的原子排列并不保持原来分子结构的关系，发生了原子或基团重排，产生这些重排离子的反应叫做重排反应 5.驰骋过程:要想维持NMR信号的检测，必须要有某种过程，这个过程就是驰骋过程，即高能态的核以非辐射的形式放出能量回到低能态，重建Boltzmann分布的过程。 二、选择题。（10*2分=20分）CDBBA BCCAB 1. 化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰这是因为：（C ） A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 2. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（） A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体 3. 预测H2S分子的基频峰数为：（B ） A、4 B、3 C、2 D、1 4. 若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的：（） A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 5. 下列哪种核不适宜核磁共振测定：（） A、12C B、15N C、19F D、31P 6.在丁酮质谱中，质荷比质为29的碎片离子是发生了（） A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移 7. 在四谱综合解析过程中，确定苯环取代基的位置，最有效的方法是（）
第五章质谱分析 (一)选择题 1．在离子源中用电子轰击有机物，使它失去电子成为分子离子，最容易失去的电子是：A：电离电位小的电子 B：杂原子上的n电子 C：双键上的Л电子 σ电子 D：C-C键上的 σ电子。 E：C-H键上的 2．在质谱仪中，质量分析作用原理是： A：离子的质荷比（m / e），与轨迹曲线半径（R），磁场强度（H）和加速度电压（V）有定量的关系 B：固定H和V，（m / e）与R2成正比 C：固定R和V，m / e与H成正比 D：固定R和V，m / e与H2成正比 E：固定R和H，m / e与V成反比 3 在质谱图中，被称为基峰或标准峰的是： A：一定是分子离子峰 B：质荷比最大的峰 C：一定是奇电子离子峰 D：强度最小的离子峰 E：强度最大的离子 4分子离子峰的强度与化合物结构有关，以下几种说法正确的是： A：分子离子的分解活化能越高，则分子离子峰越强 B：分子离子热稳定性好，则分子离子峰越强 C：芳香烃及含双键化合物的分子离子峰越强 D：同系化合物碳链越长，支链越多则分子离子峰越强 E：饱和醇类及胺分子离子峰弱 5下面五种化合物，分子离子峰最强的是： A：芳香烃B：共轭烯C：酰胺D：酯E：醇 6辨认分子离子峰，以下几种说法正确的是： A：是质量最大的峰 B：是丰度最大的峰 C：有些化合物的分子离子峰不出现 D：分子离子峰现相邻离子峰质量≥14质量单位 E：不含氮或偶数氮的化合物，分子离子峰的质量数必为偶数 7 对烷的开裂规律，以下几种说法正确的是： A：产生一系列相差14质量单位的奇质量数的离子 B:直链烷烃质谱图上m / e 43或m / e 57峰的相对丰度最大 C：支链烷烃易发生β开裂 D：正碳离子的稳定性是
质谱分析习题解答 一、简答题 ．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分地作用及原理 答：（）真空系统，质谱仪地离子源、质量分析器、检测器必须处于高真空状态.（）进样系统，将样品气化为蒸气送入质谱仪离子源中.样品在进样系统中被适当加热后转化为即转化为气体.（）离子源，被分析地气体或蒸气进入离子源后通过电子轰击（电子轰击离子源）、化学电离（化学电离源）、场致电离（场致电离源）、场解析电离（场解吸电离源）或快离子轰击电离（快离子轰击电离源）等转化为碎片离子，然后进入（）质量分析器，自离子源产生地离子束在加速电极电场作用下被加速获得一定地动能，再进入垂直于离子运动方向地均匀磁场中，由于受到磁场力地作用而改变运动方向作圆周运动，使不同质荷比地离子顺序到达检测器产生检测信号而得到质谱图.（）离子检测器，通常以电子倍增管检测离子流. ．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型地离子？从这些离子地质谱峰中可以得到一些什么信息？ 答：（）分子离子.从分子离子峰可以确定相对分子质量.（）同位素离子峰.当有机化合物中含有等元素时，在质谱图中会出现含有这些同位素地离子峰，同位素峰地强度比与同位素地丰度比相当，因而可以也来判断化合物中是否含有某些元素（通常采用强度比）.（）碎片离子峰.根据碎片离子峰可以和阐明分子地结构.另外尚有重排离子峰、两价离子峰、亚稳离子峰等都可以在确定化合物结构时得到应用. ．如何利用质谱信息来判断化合物地相对分子质量？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地质荷比，故可利用元素地精确质量及丰度比计算元素组成. 二、选择题 ：、、、、、：、、、、、 ：、、、、、：、、、、 三、填空题 ．分子失去一个电子，开裂和麦氏重排
第一章紫外光谱 一、名词解释 1、助色团:有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强. 2、发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构系统. 3、红移:吸收峰向长波方向移动,强度增加,增色作用. 4、蓝移:吸收峰向短波方向移动,减色作用. 5、增色作用:使吸收强度增加的作用. 6、减色作用:使吸收强度减低的作用. 7、吸收带:跃迁类型相同的吸收峰. 二、选择题 1、不是助色团的是：D A、－OH B、－Cl C、－SH D、 CH3CH2－ 2、所需电子能量最小的电子跃迁是：D A、ζ→ζ* B、 n →ζ* C、π→π* D、 n →π* 3、下列说法正确的是：A A、饱和烃类在远紫外区有吸收 B、 UV吸收无加和性 C、π→π*跃迁的吸收强度比n →ζ*跃迁要强10－100倍 D、共轭双键数目越多，吸收峰越向蓝移 4、紫外光谱的峰强用εmax表示，当εmax＝5000～10000时，表示峰带：B 很强吸收B、强吸收 C、中强吸收 D、弱吸收 5、近紫外区的波长为：C A、 4－200nm B、200－300nm C、200－400nm D、300－400nm 6、紫外光谱中，苯通常有3个吸收带，其中λmax在230～270之间，中心为254nm的吸收带是：B A、R带 B、B带 C、K带 D、E1带 7、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了C A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目 C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状 8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于：D A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级差大 D、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 9、π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大：A A、水 B、乙醇 C、甲醇 D、正己烷 10、下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是：A A、 B、 C、 D、 11、下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是：A（b） A、 B、 C、 D、 12、频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为A
有机质谱解析 第一章导论 第一节引言 质谱，即质量的谱图，物质的分子在高真空下，经物理作用或化学反应等途径形成带电粒子，某些带电粒了可进一步断裂。如用电子轰击有机化合物（M），使其产生离 子的过程如下： 每一离子的质量与所带电荷的比称为质荷比(m/z ,曾用m/e)。不同质荷比的离子经质量分离器一一分离后，由检测器测定每一离子的质荷比及相对强度，由此得出的谱图称为质谱 质谱分析中常用术语和缩写式如下： 游离基阳离子，奇电子离子（例如CH4） (全箭头) 电子对转移 钩）单个电子转移 α断裂αY ；与奇电子原子邻接原子的键断裂（不是它们间 的键断裂） “A”元素只有一种同位素的元素（氢也归入“A”元素）。 “A+1”元素某种元素，它只含有比最高丰度同位素高1amu 的同位素。 “A+2”元素某种元素，它含有比最高丰度同位素高2 amu的同位素。 A峰元素组成只含有最高丰度同位素的质谱峰。 A+1峰比A峰高一个质量单位的峰。 分子离子（M）失去一个电荷形成的离子，其质荷比相当于该分子的分子量。 碎片离子：分子或分子离子裂解产生的离子。包括正离子（A+）及游离基离子（A+.）。 同位素离子：元素组成中含有非最高天然丰度同位素的离子。 亚稳离子（m*）离子在质谱仪的无场漂移区中分解而形成的较低质量的离子。 质谱图上反应各离子的质荷比及丰度的峰被称为某离子峰。 基峰：谱图中丰度最高离子的峰 绝对丰度：每一离子的丰度占所有离子丰度总和的百分比，记作%∑。 相对丰度：每一离子与丰度最高离子的丰度百分比。
第二章谱图中的离子 第一节分子离子 分子离子（M+）是质谱图中最有价值的信息，它不但是测定化合物分子量的依据，而且可以推测化合物的分子式，用高分辨质谱可以直接测定化合物的分子式。 一、分子离子的形成 分子失去一个电子后形成分子离子。一般来讲，从分子中失去的电子应该是分子中束缚最弱的电子，如双键或叁键的π电子，杂原子上的非键电子。失去电子的难易顺序为： 杂原子> C = C > C —C > C —H 易难 分子离子的丰度主要取决于其稳定性和分子电离所需要的能量。易失去电子的化合物，如环状化合物，双键化合物等，其分子离子稳定，分子离子峰较强；而长碳链烷烃，支链烷烃等正与此相反。有机化合物在质谱中的分子离子稳定度有如下次序：芳香环> 共轭烯> 烯>环状化合物> 羰基化合物> 醚>酯> 胺> 酸> 醇>高度分支的烃类。
3 3 3 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 0，在质谱图上出现 m /z 91的强峰，则该化合物可 能是： () 2. 2 分 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 () (1) C 6H 6 (2) C 6 HNO (3) C 4 H 2N 6O ⑷ C 9H 0O 3. 2 分) 下列化合物中分子离子峰为奇数的是 () (1) C 6H 6 (2) C 6 H 5NO (3) C 6 H oQ S (4) C 6H N 2Q 4. 2 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29 (2) m /z 为93 和15 (3) m /z 为 29 和95 (4) m /z 为95 和93 5. 2 分 在 C 2H5F 中，F 对下述离子峰 摩有贝献的是 () (1) M (2) M +1 (3) M +2 (4) M 及 M +2 6. 2 分 一个酯的质谱图有 m / z 74(70%)的强离子峰，下面所给结构中哪个与此观察值最为一致 () (1) CH 3CHCHCOOCH (2) (CH 3) 2CHCOOCH (3) CH 3CHCOOCCH (4) (1) 或(3) 7. 2 分) 某化合物分子式为 GHuO,质谱图上出现 m /z 59(基峰)m /z 31以及其它 弱峰m /z 73， m /z 87和m /z 102.则该化合物最大可能为 () (1) 二丙基醚 (2) 乙基丁基醚 (3) 正己醇 (4) 己醇-2 8. 2 分 某胺类化合物，分子离子峰其 M =129,其强度大的m /z 58(100%), m /z 100(40%),贝U 该化 (2) CH 3CH-C-NH 2 CH 合物可能为 (1) 4-氨基辛烷 (3) 4-氨基-3-甲基庚烷 9. 2 分 某胺类化合物，分子离子峰 (1) (CH 3 )2CHCHCHNH CH ( ⑵3- (4) (2) 氨基辛烷 或⑶ M +=87, m /z 30为基峰，则它最可能是 (
第二章：紫外吸收光谱法 一、选择 1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为 （1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm （4）670.7m 2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目 （3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状 3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于 （1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大 （4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高 （1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π* 5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大 （1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷 6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是
（1）（2） （3）
（4）7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是
（1）（2） （3） （4）
二、解答及解析题 1. 吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？ 2. 紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何 局限性？ 3. 分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来? 4. 影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？ 5. 溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素？ 6. 什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构或特征？ 7. 为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？ 8. 为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长？请解释其因。 9. pH对某些化合物的吸收带有一定的影响，例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B 吸收带发生蓝移，而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么？羟酸 在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化？ 10. 某些有机化合物，如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色，许多天然有机化合物也 具有颜色，为什么？ 11. 画出酮羰基的电子轨道（π，n，π*）能级图，如将酮溶于乙醇中，其能级和跃 迁波长将发生什么变化？请在图上画出变化情况。 12. 某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=13×104及λ=319nm，ε=50两 个吸收带，此化合物中含有什么基团？有何电子跃迁？ 13. 下列化合物的紫外吸收光谱可能出现什么吸收带？并请估计其吸收波长及摩尔吸光 系数的范围。
— 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)CH 3 C 2H 5 CH 3CH 3 CH 3 CH 3(2)(3) (4) 2. 2 分 ! 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( ) (1) C 6H 6 (2) C 6H 5NO 2 (3) C 4H 2N 6O (4) C 9H 10O 2 3. 2 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 2S (4) C 6H 4N 2O 4 4. 2 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 29 (2) m /z 为 93 和 15 ： (3) m /z 为 29 和 95 (4) m /z 为 95 和 93 5. 2 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 +2 (4) M 及M +2 6. 2 分 一个酯的质谱图有m /z 74(70%)的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致 ( ) (1) CH 3CH 2CH 2COOCH 3 (2) (CH 3)2CHCOOCH 3 。 (3) CH 3CH 2COOCH 2CH 3 (4) (1)或(3) 7. 2 分) 某化合物分子式为C 6H 14O, 质谱图上出现m /z 59(基峰)m /z 31以及其它 弱峰m /z 73， m /z 87和m /z 102. 则该化合物最大可能为 ( ) (1) 二丙基醚 (2) 乙基丁基醚 (3) 正己醇 (4) 己醇-2
第一章质谱习题 1、有机质谱图的表示方法有哪些是否谱图中质量数最大的峰就是分子离子峰，为什么 2、以单聚焦质谱仪为例，说明质谱仪的组成，各主要部件的作用及原理。 3、有机质谱的分析原理及其能提供的信息是什么 4、有机化合物在离子源中有可能形成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 5、同位素峰的特点是什么如何在谱图中识别同位素峰 6、谱图解析的一般原则是什么 7．初步推断某一酯类（M=116）的结构可能为A或B或C，质谱图上m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29处均有离子峰，试问该化合物的结构为何 （A）（B） （C） 8．下列化合物哪些能发生McLafferty重排 9．下列化合物哪些能发生RDA重排 10．某化合物的紫外光谱：262nm（15）；红外光谱：3330~2500cm-1间有强宽吸收，1715 cm-1处有强宽吸收；核磁共振氢谱：δ处为单质子单峰，δ处为四质子宽单峰，δ处为三质子单峰，质谱如
图所示。参照同位素峰强比及元素分析结果，分子式为C5H8O3，试推测其结构式。 部分习题参考答案 1、表示方法有质谱图和质谱表格。质量分析器出来的离子流经过计算机处理，给出质谱图和质谱数据，纵坐标为离子流的相对强度（相对丰度），通常最强的峰称为基峰，其强度定为100%，其余的峰以基峰为基础确定其相对强度；横坐标为质荷比，一条直线代表一个峰。也可以质谱表格的形式给出质谱数据。 最大的质荷比很可能是分子离子峰。但是分子离子如果不稳定，在质谱上就不出现分子离子峰。根据氮规则和分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理来判断。 2、质谱仪的组成：进样系统，离子源，质量分析器，检测器，数据处理系统和真空系统。 进样系统：在不破坏真空度的情况下，使样品进入离子源。气体可通过储气器进入离子源；易挥发的液体，
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： ( ) 2. 2 分 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 ( ) (1) C 6 H (2) C H NO (3) C H NO (4) C 9 H O 6 6 5 2 4 2 6 10 2 3. 2 分 ) 下列化合物中分子离子峰为奇数的是 ( ) (1) C 6 H (2) C H NO (3) C H OS (4) C 6 H N O 6 6 5 2 6 10 2 4 2 4 4. 2 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) / 为 15 和 29 (2) / 为 93 和 15 m z m z (3) m / z 为 29 和 95 (4) m / z 为 95 和 93 5. 2 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 +2 (4) M 及 M +2 6. 2 分 一个酯的质谱图有 m / z 74(70%) 的强离子峰 , 下面所给结构中哪个与此观察值最为一致 ( ) (1) CH 3 CHCHCOOCH (2) (CH ) CHCOOCH 2 2 3 3 2 3 (3) CH 3 CH 2COOCH 2CH 3 (4) (1) 或 (3) 7. 2 分 ) 某化合物分子式为 C 6H 14O, 质谱图上出现 m / z 59( 基峰 ) m / z 31 以及其它 弱峰 m / z 73， m / z 87 和 m / z 102. 则该化合物最大可能为 ( ) (1) 二丙基醚 (2) 乙基丁基醚 (3) 正己醇 (4) 己醇 -2 8. 2 分 某胺类化合物 , 分子离子峰其 =129, 其强度大的 / 58(100%), / 100(40%), 则该化 M m z m z 合物可能为 ( ) (1) 4- 氨基辛烷 (2) 3- 氨基辛烷 (3) 4- 氨基 -3- 甲基庚烷 (4) (2) 或(3) 9. 2 分 某胺类化合物 , 分子离子峰 + =87, / 30 为基峰 , 则它最可能是 ( ) M m z (1) (CH 3) 2CHCH 2CH 2NH 2 CH 3 (2) CH 3CH 2-C-NH 2 CH CH 3 3
有机波谱解析（习题一） 1、试推测有机化合物A 、B 和C 的结构式 （B ）有碘仿反应，红外光谱图在1715cm -1有强吸收峰。A 的NMR 数据为3H （单峰），2H （四重峰），3H （三重峰）。 2、化合物A （C 6H 14O ），1HNMR 如下：δ0.9（9H ，单峰），δ1.10（3H ，双峰），δ3.40（1H ，四重峰），δ4.40（1H ，单峰）。A 与酸共热生成B （C 6H 12），B 经臭氧化和还原水解生成C （C 3H 6O ），C 的1HNMR 只有一个信号：δ2.1，单峰。请写出A 、B 、C 的构造式。 3、一中性化合物C 7H 13O 2Br 不产生肟或苯腙衍生物，IR 谱显示在2850~2950cm -1有一些吸收峰，但在3000cm -1以上没有，另一强吸收在1740cm -1。1HNMR 谱显示如下的信号：δ1.0（三重峰，3H ），δ1.3（二重峰，6H ），δ2.1（多重峰，2H ），δ4.2（三重峰，1H ），δ4.6（多重峰，1H ）。试推断其结构并指认各谱峰的归属。 4、根据1HNMR 谱推测下列化合物的结构。 1）C 8H 10，δH ：1.2（t ，3H ），2.6（q ，2H ），7.1（b ，5H ）ppm ； 2）C 10H 14，δH ：1.3（s ，9H ），7.3~7.5（m ，5H ）ppm ；， 3）C 6H 14，δH ：0.8（d ，12H ），1.4（h ，2H ）ppm 4）C 4H 6Cl 4，δH ：3.9（d ，4H ），4.6（t ，2H ）ppm 5）C 4H 6Cl 4，δH ：1.4（d ，2H ），5.2（t ，4H ）ppm 6）C 4H 6Cl 2，δH ：2.2（s ，3H ），4.1（d ，2H ），5.1（t ，1H ）ppm 7）C 14H 14，δH ：2.9（s ，4H ），7.1（b ，10H ）ppm [其中：s 表示单峰；d 表示双峰；b 表示宽峰；t 表示三重峰；q 表示四重峰；m 表示多重峰；h 表示七重峰] C 4H 8Cl （A）C 4H 8O C 4H 6C 4H 8O C 4H 10O Hg 2+（B）（C）H 2O/H 2SO 4 H 2/Ni
一、选择题 1. 按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序为（）A．苯> 共轭烯烃> 酮> 醇 B. 苯> 酮> 醇> 共轭烯烃 C．酮> 共轭烯烃> 醇> 苯 D. 酮> 醇> 共轭烯烃> 苯 2. 溴己烷经β均裂后，可产生的离子峰的最可能的情况是（）A．m/z 93 B. m/z 93和95 C. m/z 71 D. m/z 71和m/z 73 3. 在C2H5F中，F对下述离子峰有贡献的是（）A．M B. M+1 C. M+2 D. M及M+2 4. 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．C6H6 B. C6H5O2 C. C4H2N6O D. C9H10O2 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C 6. 某化合物的质谱图上出现m/z 31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）2CHCOOC2H5 B. CH3CH2COOCH2CH2CH3 C. CH3(CH2)3COOCH3 D. CH3COO(CH2)3CH3 8. 在丁烷的质谱图中，M对M+1的的比利是（）A．100：1.1 B. 100:2.2 C. 100:3.3 D. 100:4.4 9. 在离子源中用电子轰击有机物，使它失去电子成为分子离子，最容易失去的电子是（）A．杂原子上的n电子 B.双键上的π电子 C.C-C键上的σ电子 D.C-H键上的σ电子10. 在质谱仪中，质谱分析作用原理是（）A．离子的质荷比(m/e),与轨迹曲线半径（R），磁场强度（H）和加速度电压（V）有定量关系； B．固定H和V，（m/e）与R2成正比； C．固定R和V，（m/e）与H成正比； D．固定R和V，（m/e）与H2成正比 11. 在质谱图中，被称为基峰或标准峰的是（） A.一定是分子离子峰 B.质荷比最大的峰 C.一定是奇电子离子峰 D.强度最大的离子 12. 分子离子峰的强度与化合物结构有关，以下几种说法正确的是（）A．分子离子的分解活化能越高，则分子离子峰越强 B．分子离子的热稳定性越好，则分子离子峰越强 C. 芳香烃及含双键化合物的分子离子峰越强 D. 同系化合物碳链越长，支链越多,则分子离子峰越强 13. 下面五种化合物，分子离子峰最强的是( ) A. 芳香烃 B. 共轭烯 C. 酰胺 D. 酯 14. 下列化合物中分子离子峰为奇数的是（）A．C6H6 B. C6H5NO2 C. C6H10O2S D. C6H4N2O4 15. 某胺类化合物，分子离子峰其M=129，其强度大的m/z 58(100%),m/z 100(40%),则该化合物可能为（）A．4-氨基辛烷 B. 3-氨基辛烷 C. 4-氨基-3-甲基庚烷 D. B或C 二、填空题 1.对含有1个碳原子和1个氯原子的化合物，可能有的同位素组合是________________,
分析化学考研有机化合物波谱解析真题
第一章 紫外光谱 一、简答 1．丙酮的羰基有几种类型的价电子。试绘出其能级图，并说明能产生何种电子跃迁？各种跃迁可在何区域波长处产生吸收？ 2．指出下述各对化合物中，哪一个化合物能吸收波长较长的光线（只考虑π→π*跃迁）。 (2) (1) 及 NHR 3 CH CH OCH 3 CH 及CH 3 CH CH 2 3．与化合物（A ）的电子光谱相比，解释化合物（B ）与（C ）的电子光谱发生变化的原因（在乙醇中）。 (C)(B) (A)入max ＝420 εmax ＝18600 入max ＝438 εmax ＝22000 入max ＝475 εmax ＝320003 N N N NO HC 32(CH )2 N N N NO H C 32(CH )2 2 32(CH )(CH )23N N N NO 4．苯胺在λmax 处的εmax 为1430，现欲制备一苯胺水溶液，使其透光率为30%（1cm 比色池），试问制备100ml 该溶液需取多少克苯胺？ 二、分析比较 1．指出下列两个化合物在近紫外区中的区别：
CH CH 3 2 (A) (B) 2．某酮类化合物，当溶于极性溶剂中（如乙 醇中）时，溶剂对n →π*跃迁及π→π* 跃迁有何影响？用能级图表示。 3．试述对二烷基苯甲酸在下面一些溶剂中的紫 外光谱的区别： λ 乙醚 max =277nm εmax ＝ 20600 λEtOH max =307nm εmax ＝19000 λ HCl max =307nm εmax ＝970 三、试回答下列各问题 1．某酮类化合物λhexane max ＝305nm ，其λEtOH max =307nm, 试问，该吸收是由n→π*跃迁还是π→π*跃迁引起的？ 2. 1,1二苯乙烯（A ）在环己烷中的UV 光谱与蒽（B ）的UV 光谱有相当大的区别。在浓硫酸中这两个化合物UV 光谱非常相似，见表1-5，而在稀硫酸中又与环己烷中的UV 光谱相同，试问在浓硫酸中这两个化合物发生了什么变化？ N R R COOH
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