质谱法习题集

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43 57 58 71 85 86 128相对丰度/% 100 80 57 77 63 25 23 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。

质谱一、选择题1. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？（2）（1）从大到小（2）从小到大（3）无规律（4）不变2. 含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为（2）（1）偶数（2）奇数（3）不一定（4）决定于电子数3. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为（3）（1）1∶1∶1（2）2∶1∶1（3）1∶2∶1（4）1∶1∶24. 在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了（2）（1）α-裂解（2）I-裂解（3）重排裂解（4）γ-H迁移5. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现（3）（1）M+2（2）M-2（3）M-8（4）M-18二、解答及解析题1.样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比（m/z）不同的正离子，当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变？其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变？答：根据公式m/z=B2R2/2E可知，m/z越大，动量越大。

m/z值越大，偏转度越小。

2.带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V所加速，其速度达υ，若离子的位能(eV）与动能（mυ2/2）相等，当电位V增加两倍时，此离子的运动速度υ增加多少倍？答：由公式eV=1/2mv2，当V增加两倍时，此时的离子的运动速度v增加为原来的√2倍。

3.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由离子源进入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。

为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响？答：eV=mv2/R R=mv2/eE，由此可知，此时的R主要受静电场强度的的影响。

4.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由电场进入强度为H的磁场后，受磁场作用，再次发生偏转，偏转的半径为r，此时离子受的向心力（Heυ）和离心力（mυ2/R）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响？答：由题意有Heυ= mυ2/r，m/e=Hr/υ=H2r2/2V此时离子受的质荷比受磁场强度、半径r以及电场电位V的影响。

质谱一、选择题1. 在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？（2）（1）从大到小（2）从小到大（3）无规律（4）不变2. 含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为（2）（1）偶数（2）奇数（3）不一定（4）决定于电子数3. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为（3）（1）1∶1∶1 （2）2∶1∶1 （3）1∶2∶1 （4）1∶1∶24. 在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了（2）（1）α-裂解（2）I-裂解（3）重排裂解（4）γ-H迁移5. 在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现（3）（1）M+2 （2）M-2 （3）M-8 （4）M-18二、解答及解析题1.样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比（m/z）不同的正离子，当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变？其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变？答：根据公式m/z=B2R2/2E可知，m/z越大，动量越大。

m/z值越大，偏转度越小。

2.带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V所加速，其速度达υ，若离子的位能(eV）与动能（mυ2/2）相等，当电位V 增加两倍时，此离子的运动速度υ增加多少倍？答：由公式eV=1/2mv2，当V增加两倍时，此时的离子的运动速度v 增加为原来的√2倍。

3.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由离子源进入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。

为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响？答：eV=mv2/R R=mv2/eE，由此可知，此时的R主要受静电场强度的的影响。

4.在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由电场进入强度为H的磁场后，受磁场作用，再次发生偏转，偏转的半径为r，此时离子受的向心力（Heυ）和离心力（mυ2/R）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响？答：由题意有Heυ= mυ2/r，m/e=Hr/υ=H2r2/2V此时离子受的质荷比受磁场强度、半径r以及电场电位V的影响。

、选择题(共35题)1.已知某化合物的分子式为C8H io，在质谱图上出现m/z 91的强峰，则该化合物可能是：( )H C C H H1 2 3 42.下列化合物含C、H或0、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )(1) C6H6 (2) C6H5NO2 (3) C4H2N6O ⑷ C9H10O23.下列化合物中分子离子峰为奇数的是( )(1) C6H6 (2) C6H5NO2 (3) C6H10O2S (4) C6H4N2O44.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935.在C2H5F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+26.一个酯的质谱图有m/z74(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 3CH2CH2COOCH 3 (2) (CH 3)2CHCOOCH 3(3) CH 3CH2COOCH 2CH3 (4) (1)或(3)7.某化合物分子式为C6H14O,质谱图上出现m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰m/z73，m/z87和m/z102.则该化合物最大可能为8.某胺类化合物,分子离子峰其M=129,其强度大的m/z58(100%). 该化合物可能为(2) 3-氨基辛烷m/z100(40%).(1) 4-氨基辛烷10. ⑶4-氨基-3-甲基庚烷⑷⑵或⑶按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为(1) 苯> 共轭烯烃> 酮苯> 酮> 共轭烯烃共轭烯烃> 苯> 酮苯> 共轭烯烃> 醇11. 分子离子峰弱的化合物是:(1)共轭烯烃及硝基化合物(2)硝基化合物及芳香族(3)脂肪族及硝基化合物(4)芳香族及共轭烯烃12. 在C2H5Br中，Br原子对下述同位素离子峰有贡献的是(1) M (2) M+1 (3) M+2 (4) M 和M+213. 某化合物相对分子质量M=142,其质谱图如下左，则该化合物为43⑴ 正癸烷(2) 2,6-二甲基辛烷(3) 4,4-二甲基辛烷(4)3- 甲基壬烷14.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(1)醚(2)醇(3)胺(4)醚或醇15.在化合物3,3-二甲基己烷的质谱图中，下列离子峰强度最弱者为( )⑴ m/z29 (2) m/z57 (3) m/z71 (4) m/z8516.CH351 2 A3,3-二甲基戊烷：CH3 CH2 C—CH2 ----------------------- C H3受到电子流轰击后，最容易断裂6 3CH3的键位是：( )(1)1和4 (2) 2和3 (3) 5和6 ⑷⑵和(3)16.R—X +------- > R+ + X・的断裂方式为：( )(1)均裂(2)异裂(3)半异裂(4)异裂或半异裂17.今要测定14N和15N的天然强度，宜采用下述哪一种仪器分析方法？( )(1)原子发射光谱(2)气相色谱(3)质谱(4)色谱-质谱联用18.溴己烷经均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为：( )(1) m/z93 (2) m/z93 和m/z95 (3) m/z71 (4) m/z71 和m/z7319.一种酯类(M=116),质谱图上在m/z57(100%), m/z29(27%)及m/z43(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( )(1) (CH 3)2CHCOOC 2H5 (2) CH 3CH2COOCH 2CH2CH3(3) CH 3(CH2)3COOCH 3 (4) CH 3COO(CH 2)3CH320.某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57 的系列峰，在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰：>3000c M-1；1460c M-1 ,1380c M-1 ,1720c M-1 .则该化合物可能是：（1）烷烃（2）醛（3）酮（4）醛或酮22.某化合物的M S图上出现m/e74的强峰，R光谱在3400〜3200c M-1有一宽峰，17001750c M-1有一强峰，则该化合物可能是()(1) R1 —( CH2) 3 —COOCH 3 (2)R1 —( CH 2) 4 —COOH(3) R1 —( CH2) 2 —CH —COOH||CH3 (4) (2 )或(3)23.某化合物相对分子质量M r —102 ,红外光谱指出该化合物是一种酯。

质谱分析习题(总13页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除质谱分析习题二、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4B 2和3C 5和6D 2和32．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 6BC 6H 5NO 2 C C 4H 2N 6OD C 9H 10O 24．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C6．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 /z43（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 5B CH 3CH 2COOCH 2CH 2CH 3C CH 3(CH 2)3COOCH 3D CH 3COO(CH 2)3CH 38．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 15B m/z 29C m/z 43D m/z 7110．溴己烷经均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为： ( )A m/z 93B m/z 93和m/z 95C m/z 71D m/z 71和m/z 7311．在C2H 5F 中，F对下述离子峰有贡献的是 ( )A MB M+1C M+2D M及M+212．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－COOCH3B R1－（CH2）4－COOHC R1－CH(CH3)－CH2－CH2－COOHD B或C13．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（）。

第十五章质谱法 - 经典习题1．某未知物经测定为仅含C、H、O的有机化合物，其IR光谱显示在3100－3700cm-1之间无吸收，其质谱如图15-1，试推断其结构。

图15-1 未知物的质谱图解：（1）分子离子峰（m/z 136）较强，说明此分子离子结构稳定，可能具有苯环或共轭系统。

（2）查Beynon表136栏下，含C、H、O的只有下列四个分子式：a.C9H12O（U＝4）b.C8H8O2（U＝5）c.C7H4O3（U＝6）d.C5H12O4（U＝0）（3）m/z 105为基峰，提示可能为苯甲酰离子（C６H５CO+）峰（见教材附录十二），m/z 77、 m/z 51、m/z 39等芳烃特征峰的出现也进一步证实了苯环的存在。

（4）m/z 56.5、m/z 33.8两个亚稳离子峰的出现表明存在下列开裂过程：（5）根据上述解析推断，证明未知化合物含有苯甲酰基C６H５CO（U＝5），这样即可排除分子式中的C9H12O（U＝4）、C7H4O3（U＝6，H原子不足）及C5H12O4（U＝0），唯一可能的分子式为C8H8O2（U＝5）。

（6）由分子式C8H8O2扣去苯甲酰基C６H５CO，剩余的碎片为CH３O，则可能的剩余结构为-CH2-OH或CH3O-。

（7）将苯甲酰基C６H５CO与剩余结构单元相连接，得到以下两种可能结构：由于该样品的IR光谱在3100～3700cm-1之间无吸收，提示结构中应无-OH，因此该化合物的结构为A。

（8）验证质谱中各峰的归属：验证结果说明所提出的结构式是合理的。

2．已知某未知物的分子式为C9H18O，IR光谱显示在～1715cm-1处有强吸收，在～2820cm-1、～2720cm-1处无吸收，其质谱如图15-2所示，试推断其结构。

图15-2 未知物C9H18O的质谱图解：（1）由分子式C9H18O求得化合物的不饱和度U＝1，且含有一个O原子，可能为一个羰基，故未知物可能是羰基化合物。

质谱部分（30分）一、问答（8分）1简述质谱仪中质量分析器的主要作用。

（3分）2•请写出由a裂解引起的逆Diels-Alder反应式。

（3分）3.请写出磁质谱的基本原理公式。

（2分）、填空（6 分）1.EI法是一种将分析样品的汽化与电离分别实施的电离方法，因此，EI-MS —般适合于测定热稳定，极性小的化合物。

2.测得理想的FAB-MS谱的关键条件之一是选择合适的基质；FAB-MS 谱给出的最常见分子离子是。

3.利用质谱方法进行混合物的分析时，最常用的电离技术是ESI ,这是因为通常它主要产生分子离子峰。

4.MALDI-TOFMS主要适用于生物大分子的测定。

5.—般，MS/MS技术具有母离子、子离子、中性丢失碎片等扫描方式。

6.含有二个溴原子的有机化合物，在质谱中测得的[A]:[A+2]:[A+4]同位素丰度比大约是1: 2: 1三、当利用（+）ESI-MS/MS方法分别鉴别以下二对菲吲哚里西丁类生物碱类似物的结构时，请指出能够鉴别出它们结构之间差异的最明显的裂解特征。

（8分）+H +-16分子离子峰分子离子峰-18 四、根据以下EI-MS 谱结果，找出分别对应于3-戊酮和3-甲基-2-丁酮的图谱，并写出产生m/z 57、m/z 29以及m/z 71、m/z 43碎片离子的裂解反应。

（8 分）提示：分子离子为m/z 86。

要尽可能写出每一步分析步骤。

一、问答（8 分）1．质谱仪有哪几个主要部分组成？（ 3 分）2．质谱仪中离子源的基本作用是什么?（2 分）3．请写出麦氏重排的反应式。

（3 分）二、填空（ 6 分）1 ．采用正离子模式检测时，EI-MS 谱和ESI-MS 谱给出的最常见分子离子分别是和。

2．FAB 法是将样品的与同时进行的电离技术；FAB-MS 方法比较适合于测定的化合物。

3．ESI-MS 方法最适合于测定化合物，其中ESI 源属于电离技术。

4．MS/MS 技术中子离子扫描谱的测定是通过选择离子，对其进行碰撞诱导裂解，来产生离子。

质谱习题1． 根据苯胺的质谱图，解释碎片离子m/z 66，39的裂解过程。

3966(M -HCN)+93M +·20 30 40 50 60 70 80 90m /z20NH 2406080100相对丰度（%）2． 根据N-甲基-N-乙基苯胺的质谱图，解释碎片离子m/z 120，104，91，77的裂解过程。

20 40 60 80 100 120 140120(M-CH 3)+91104135M +·m /z N7720406080100相对丰度（%）3． 根据1-己醇的质谱图，解释碎片离子m/z 84，69，56，43的裂解过程。

4. 根据2-甲基-2-戊醇的质谱图，解释碎片离子m/z 84，69，56，43的裂解过程。

5. 4-甲基2-乙基苯酚（M +·136）的质谱图如下，请写出m/z 121，108，107，93，91离子的裂解过程。

OHC 2H 5CH 36.下列化合物的质谱如图所示，请写出m/z 177，149，136，121，109离子的裂解过程。

O7. 由下面两种异构体的质谱图, 解释它们的裂解过程。

65789510920 40 60 80 100 120 140m /z 20406080100相对丰度（%）(M -CHO)+138(M)+·OCH 3OCH 395138123(M -CH 3)+(M)+·(M -CH 3-CO)+m/z2040 60 80 100 120 14020406080100OCH 3OCH 3相对丰度（%）8. 下列3个化合物的质谱数据如表，试指出对应关系，并写出基峰的裂解过程。

第六章质谱法一、填空1.质谱仪按用途可分为________、________和________三种。

2.质谱图一般都采用“条图”，在图中横轴表示________，纵轴表示________（________），它是以________（________）的峰高作为100%，而以对它的________来表示其他离子峰的强度，峰越高表示________，即谱线的强度是与________成正比的。

3.典型的质谱仪一般由________、________、________和________组成，还包括________、________和________等辅助设备，其中，________是使离子按不同质荷比大小进行分离的装置，是质谱仪的核心。

4.不同离子源使样品分子分离的方式各不相同。

________源使用1具有一定能量的电子直接轰击样品而使样品分子分离，这种离子源能电离________、________和________，是质谱仪中广泛采用的一种离子源，该源要求固液样品________后在进入离子源，因此不适合________的样品。

5.在正电荷表示法中，“+”表示含有________个电子，“+”表示含有________的离子。

正电荷一般留在分子中________、________和________。

6共价键的断裂有________、________和________三种方式，在电子________________。

7.质谱裂解方式主要分为________、________、________和________。

8.在质谱中出现的阳离子一般有________离子、________离子、________离子、________离子、________离子、________离子和________离子。

9.根据离子的质量与电子奇偶性________。

质量奇偶性的变化与重排产生。

重排裂解前后母离子与子离子的电子奇偶性________。