第五章 有机质谱习题说课讲解
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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:δ11.0处为单质子单峰,δ2.6处为四质子宽单峰,δ2.12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,在进样系统内汽化后进入离子源;难挥发的液体或固体样品,通过探针直接插入离子源。
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:每一离子的质量及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(鱼钩)单个电子转移α断裂;及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:每一离子及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。
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。
[12]认为两个相邻的谱峰被分开,一般是指两个谱峰间的“峰谷”为两峰平均峰高的(C)
A. 0%;
B. 5%;
C. 10%;
D. 15%;
[13]质谱图中强度最大的峰,规定其相对强度为100%,称为(B)
A. 分子离子峰;
B. 基峰;
C. 亚稳离子峰;
D. 准分子离子峰。
[14]若将M=500和M=500.5的两个离子分辨开来,试问需要的最低分辨率是(B)
A. 500
B. 1000
C. 2000
D. 5000
[15]质谱中双电荷离子出现在同质量单位电荷离子的(B)
A. 相同质量处;
B. 1/2质量处;
C. 2倍质量处;
D. 4倍质量处。
[16]下列哪种断裂机制是有正电荷引发的(C)
A. α-断裂;
B. σ-断裂;
C. ί-断裂;
D. Mclafferty 重排。
[17]在质谱中通过二项式(a+b)n的展开,可以推导出(A)
A. 同位素的丰度比;
B. 同位素的自然丰度比;
C. 同位素的原子数目;
D. 轻、重同位素的质量。
[18]某化合物相对分子质量为150,下面分子式中不可能的是(A)
A. C9H12NO
B. C9H14N2
C. C10H2N2
D. C10H14O
[19]有机化合物的分子离子峰的稳定性顺序正确的是(B)
A. 芳香化合物>醚>环状化合物>烯烃>醇;
B. 芳香化合物>烯烃>环状化合物>醚>醇;
C. 醇>醚>烯烃>环状化合物;
D. 烯烃>醇>环状化合物>醚。
[20]在质谱图中,被称为基峰或标准峰的是(C)
A. 分子离子峰;
B. 质荷比最大的峰;
C. 强度最大的离子峰;
D. 强度最小的离子峰。
[21]辨认分子离子峰,以下几种说法不正确的是(C)
A. 分子离子峰是质谱图中质量最大的峰;
B. 某些化合物的离子峰可能在谱图中不出现;
C. 分子离子峰一定是质谱图中质量最大、丰度最大的峰;
D. 分子离子峰的丰度大小与其稳定性有关。
[22]测定有机化合物的相对分子质量,应采用(B)
A. 气相色谱;
B. 质谱;
C. 紫外光谱;
D. 核磁共振波谱。
[23]下面哪种简写表示大气压化学电离源?(C)
A. EI;
B. FAB;
C. APCI;
D. ESI。
[24]EI-MS表示(A)
A. 电子轰击质谱;
B. 化学电离质谱;
C. 电喷雾质谱;
D. 激光解吸质谱。
[25]在质谱中出现的非整数质荷比的谱峰可能是(C)
A. 重排离子峰;
B. 准分子离子峰;
C. 亚稳离子峰;
D. 分子离子峰。
三、问答题
[1]简述质谱在有机化合物结构鉴定中的应用。
[2]简述影响分子离子峰丰度的主要因素有哪些?
[3]试说明分子离子峰的特点。
[4]如何判断分子离子峰?当分子离子峰不出现时,为什么?
[5]离子源的作用是什么?试论述几种常见离子源的原理及优缺点。
[6]试比较质谱仪常见的质量分析器的原理和特点。
[7]试比较说明什么简单断裂?
[8]什么是麦氏重排?发生麦氏重排的条件是什么?
[9]质谱仪为什么需要高真空条件?
[10]什么叫准分子离子峰?哪些离子源容易得到准分子离子峰?
[11]高分辨率质谱仪与低分辨率质谱仪相比较,各自的优缺点是什么?
[12]什么是氮规则?能否根据氮规则判断分子离子峰?
[13]试说明什么是偶电子规则。
[14]举例说明最大烷基丢失原则。
[15]在质谱中同位素峰有哪些用途?
[16]试论述质谱仪分辨率的定义。
[17]试说明什么是亚稳离子,并说明它与母离子和子离子之间的关系。
[18]试说明质谱中相对强度的定义。