质谱复习题答案
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十二、质谱法答案一、选择题( 共35题)1. 2 分(1069) (2)2. 2 分(1070) (4)3. 2 分(1071) (2)4. 2 分(1115) (2)5. 2 分(1116) (4)6. 2 分(1611) (1)7. 2 分(1612) (1) 8. 2 分(1613) (2) 9. 2 分(1614) (2)10. 2 分(1615) (1) 11. 2 分(1616) (1) 12. 2 分(1617) (4)13. 2 分(1618) (3) 14. 2 分(1619) (4) 15. 2 分(1622) (1)16. 2 分(1623) (3) 17. 2 分(1624) (3) 18. 2 分(1625) (2)19. 2 分(1626) (4) 20. 2 分(1627) (3) 21. 2 分(1628) (3)22. 2 分(1708) (2) 23. 2 分(1709) (3) 24. 2 分(1710) (2)25. 5 分(1866) (3) 26. 2 分(1867) (3) 27. 5 分(1868) (3)28. 5 分(1869) (1) 29. 2 分(1870) (3) 30. 2 分(1871) (3)31. 1 分(1872) (4) 32. 1 分(1873) (3) 33. 1 分(1874) (4)34. 1 分(1875) (3) 35. 1 分(1876) (4)二、填空题( 共20题58分)1. 2 分(1621)[答] (3)2. 5 分(2043)[答] 质荷比不同的离子;质量;能量不同的离子;能量。
3. 2 分(2044)[答] 因为:CO2+、CO+、C+、CO22+m/z44 28 12 22次序为:C+、CO22+、CO+、CO2+4. 2 分(2108)[答] 分开相邻质量数离子5. 2 分(2511)[答] 精确的相对分子质量、分子式、化合物的大致类型6. 2 分(2512)[答] 在含有C、H或O等的有机化合物中,若有偶数(包括零)个氮原子存在时,其分子离子峰的m/z值一定是偶数;若有奇数个氮原子时,其分子离子峰的m/z值数。
液相色谱法及质谱分析练习题带答案一、单选题1、高压、高效、高速是现代液相色谱的特点,下列哪一个不是采用高压的原因()。
A、可加快流速,缩短分析时间B、高压可使分离效率显著提高C、采用了细粒度固定相所致D、采用了填充毛细管柱正确答案: D2、吸附作用在下面哪种色谱方法中起主要作用。
()A、液一液色谱法B、液一固色谱法C、键合相色谱法D、离子交换色谱法正确答案: B3、在液相色谱中,常用作固定相又可用作键合相基体的物质是()。
A、分子筛B、硅胶C、氧化铝D、活性炭正确答案: B4、水在下述色谱中,洗脱能力最弱(作为底剂)的是()。
A、正相色谱法B、反相色谱法C、吸附色谱法D、空间排阻色谱法正确答案: B5、在液相色谱中,提高色谱柱柱效的最有效途径是()。
A、减小填料粒度B、适当升高柱温C、降低流动相的流速D、增大流动相的流速正确答案: A6、液相色谱中不影响色谱峰扩展的因素是()。
A、涡流扩散项B、分子扩散项C、传质扩散项D、柱压效应正确答案: B7、高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了()A、恒温箱B、进样装置C、程序升温D、梯度淋洗装置正确答案: D二、判断题1、高效液相色谱适用于大分子,热不稳定及生物试样的分析。
正确答案:正确2、反相分配色谱适于非极性化合物的分离。
正确答案:正确3、液相色谱的流动相又称为淋洗液,改变淋洗液的组成、极性可显著改变组分分离效果。
正确答案:正确4、高效液相色谱法采用梯度洗脱,是为了改变被测组分的保留值,提高分离度。
正确答案:正确5、高压输液泵是高效液相色谱仪的关键部件之一,按其工作原理分为恒流泵和恒压泵。
正确答案:正确6、高效液相色谱柱柱效高,凡是能用液相色谱分析的样品不用气相色谱法分析。
正确答案:错误。
质谱解析考试题及答案一、选择题1. 质谱分析中,离子源的作用是什么?A. 将样品分子转化为离子B. 将离子加速C. 将离子分离D. 检测离子2. 质谱仪中,质量分析器的作用是什么?A. 将样品分子转化为离子B. 将离子加速C. 根据离子的质荷比分离离子D. 检测离子3. 下列哪种质谱技术可以提供结构信息?A. 电子冲击电离质谱B. 化学电离质谱C. 快原子轰击电离质谱D. 串联质谱二、填空题1. 质谱仪中的________是用来检测离子的装置。
2. 质谱分析中,________是将样品分子转化为离子的过程。
3. 质谱中的________技术可以提供分子的组成和结构信息。
三、简答题1. 简述质谱分析中样品的电离方式有哪些?2. 质谱分析在生物医药领域有哪些应用?四、计算题假设一个分子的质荷比为 100:1,若该分子在质谱仪中被加速后,其速度为 1000 m/s,求该分子的质量。
五、论述题论述质谱分析在环境监测中的应用及其重要性。
答案:一、选择题1. 答案:A2. 答案:C3. 答案:D二、填空题1. 答案:检测器2. 答案:电离3. 答案:串联质谱三、简答题1. 答案:质谱分析中样品的电离方式包括电子冲击电离、化学电离、快原子轰击电离、电喷雾电离等。
2. 答案:质谱分析在生物医药领域的应用包括药物代谢研究、蛋白质组学分析、疾病标志物的发现等。
四、计算题答案:设分子的质量为 m,根据质荷比的定义,有 \( \frac{m}{z} = 100 \),其中 z 为电荷数。
由于质谱中常见的电荷数为 1,即\( z = 1 \),所以分子的质量 \( m = 100 \)。
再根据动能公式\( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \),其中 \( E_k \) 为动能,\( v \)为速度,代入已知的速度 \( v = 1000 \) m/s,可得 \( m =\frac{2E_k}{v^2} \)。
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。
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 :0.79 试确定其结构式。
质谱分析法习题答案1. 如何判断分子离子峰?答: 分子离子峰判断方法:1) 不同有机化合物由于其结构不同,使其分子离子峰的稳定性不同,各类有机化合物分子离子峰稳定性顺序:芳香化合物>共轭链烯>烯烃>脂环化合物>直链烷烃>酮>胺>酯>醚>酸>支链烷烃>醇.2) N律:由C,H,O,N组成的有机化合物,N奇数,M奇数。
由C,H,O,N组成的有机化合物,N偶数或不含氮,M偶数。
不符合N律,不是分子离子峰。
3) 分子离子峰与相邻峰的质量差必须合理,以下质量差不可能出现:3~14,19~25等,如果出现这些质量差,最高质量峰不是分子离子峰。
4) 改变实验条件来检验分子离子峰。
(1)采用电子轰击源时,降低电子流的电压,增加分子离子峰的强度。
(2)采用软电离电离方法(3)把不稳定样品制成适当的衍生物。
2.用质谱法如何测定相对分子量,如何确定分子式?(1) 同位素峰强比计算法:只含C、H、O的未知物用(2) 高分辨质谱法用高分辨质谱仪器可以测定化合物的精密质量,随仪器的分辨率的增加,测量的精密度增加。
3.含有三个氯原子的某化合物质谱,相对于分子离子峰(M)氯同位素对那些峰有贡献?相对强度比是多少?答:氯同位素质量数相差2,分子中有3个氯原子,即n = 3,二项式 (a+b)n的展开式为四项,故氯同位素对M、M+2、M+4和M+6峰有贡献,相对强度由a : b = 75.53% : 24.47% = 3 : 1 计算得:M a3 = 33 = 27M+2 3a2b = 27M+4 3ab2 = 9M+6 b3 = 1∴ 相对强度比为 M : M+2 : M+4 : M+6 = 27 : 27 : 9 : 14.某化合物可能是3-氨基辛烷,在其质谱图中,较强峰出现在m/z58(100%)和m/z100(40%)处,试判断其结构。
解:是3-氨基辛烷m/e 100 相当于M失掉C2H5,m/e 58相当于M失掉C5H11,3-氨基辛烷易发生α 开裂,产生这两个峰;而4-氨基辛烷虽可发生类似的开裂,但产生的却是m/e 86 和 m/e 72 峰。
2.EI中通常的使用的能量为多少?电子轰击能量改变对质谱的影响有哪些?答:EI通常的使用的能量为70eV;能量改变:1、如果能量升高,分子碎片增多,会导致质谱图中没有能分辨的分子离子峰;2能量降低,导致分子碎片减少,可增加获得分子离子峰的几率,但不足之处在于得到的谱图不能与“标准”谱图比较3.CI离子源的压力为1torr,EI为10-5-10-6 torr,为什么?答:CI离子源中的样品分子在相对较高的压力下与反应气发生碰撞,通过质子传递或亲点加成发生电离,在电离过程中传递的额外能量较少,可以大量减少碎片峰。
而EI离子源是通过电子轰击发生电离,不需要很大的压力。
4.CI的用途答:电子轰击电离源常导致大量的碎片离子峰,而看不到分子离子峰。
CI就是一种使用“软电离”技术的解决方法。
可以获得相对强度大的准分子离子峰(+、+、+、+、+等)。
5.为什么在送FAB测试样品时需要溶解性的信息?答:因为快原子轰击(FAB)是使用高能氙或氩原子轰击溶解于低蒸汽压液体(如甘油)中的样品,基质用来保护样品免受过多的辐射损害。
所以需要知道测试样品在低蒸汽压液体(如甘油)中的溶解性信息。
6.FAB适用于什么类型样品?答:通常主要用作高分子量非挥发性分子,特别适用于测定分子量。
7.MALDI分析中基质的作用是什么?答:MALDI分析中被分析物质的溶液和某种基质溶液相混合。
蒸发溶剂,被分析物质与基质成为晶体或半晶体。
用一定波长的脉冲式激光进行照射。
基质分子能有效的吸收激光的能量,使基质分子和样品投射到气相并得到电离。
8.为什么ESI可以测定非共价复合物?答:因为ESI是非常软的电离方式,在大气压下喷成在溶剂蒸汽中的无数细微带电荷的液滴(气溶胶),非共价复合物分子的结构没有被破坏,质谱图没有碎片的分子离子峰,只有整体的分子峰。
9.形成多电荷离子对质谱分析产生什么影响?答:检测多电荷离子,使得质量分析器检测的质量可以提高几十倍甚至更高。
质谱练习题答案质谱练习题答案质谱是一种分析化学技术,广泛应用于化学、生物、环境等领域。
它通过将化合物转化为离子,并根据离子的质量-电荷比进行分析,从而得到化合物的结构和组成信息。
质谱练习题是帮助学生巩固质谱原理和应用知识的重要工具。
下面是一些常见的质谱练习题及其答案,希望对学习者有所帮助。
题目一:以下哪个质谱仪不适用于大分子的质谱分析?A. 液质谱仪B. 气质谱仪C. 电喷雾质谱仪D. MALDI-TOF质谱仪答案:B. 气质谱仪解析:气质谱仪主要适用于描绘小分子化合物的质谱图谱,而对于大分子化合物如蛋白质、多肽等,气质谱仪的分析能力有限。
相比之下,液质谱仪、电喷雾质谱仪和MALDI-TOF质谱仪在大分子分析方面表现更出色。
题目二:以下哪个质谱技术适用于分析化合物的分子量?A. GC-MSB. LC-MSC. MALDI-TOF-MSD. 电喷雾质谱答案:C. MALDI-TOF-MS解析:MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解析离子飞行时间质谱)是一种常用于分析化合物分子量的质谱技术。
它通过将样品与基质混合,利用激光脉冲将样品分子转化为离子,并根据离子的飞行时间来测定其质量。
题目三:以下哪个离子化技术适用于气相色谱质谱联用分析?A. 电子轰击离子化(EI)B. 化学电离(CI)C. 电喷雾离子化(ESI)D. 大气压化学电离(APCI)答案:A. 电子轰击离子化(EI)解析:气相色谱质谱联用分析中常用的离子化技术是电子轰击离子化(EI)。
在EI离子源中,电子束与分析物分子碰撞,使其电离产生碎片离子。
这些离子会根据质量-电荷比被质谱仪分析,从而得到分析物的质谱图谱。
题目四:以下哪个质谱技术适用于分析化合物的结构?A. 质子转移反应质谱(PTR-MS)B. 碰撞诱导解离质谱(CID)C. 高分辨质谱(HRMS)D. 脂质质谱(Lipidomics)答案:B. 碰撞诱导解离质谱(CID)解析:碰撞诱导解离质谱(CID)是一种常用于分析化合物结构的质谱技术。
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 100:1.1B 100:2.2C 100:3.3D 100:4.43.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 C6H6B C6H5NO2C C4H2N6OD C9H10O24.在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? ( )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/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)2CHCOOC2H5B CH3CH2COOCH2CH2CH3C CH3(CH2)3COOCH3D CH3COO(CH2)3CH38.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/z29C m/z43D m/z7110.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-CH2(CH3)-CH2-CH-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()。
质谱练习题答案根据您的要求,我将为您编写一篇关于质谱练习题答案的文章,以下是文章的正文:质谱练习题答案一、选择题1.答案:C。
在质谱仪中,离子会穿过磁场,其轨迹受磁场的影响而弯曲。
质谱仪的磁场通常为恒定磁场,因此质谱仪中的离子在磁场中盘旋运动。
2.答案:A。
质谱仪的工作原理是通过将化合物分子中的分子或原子离子化,使其得到带电,然后根据其质量和电荷比,通过磁场的作用将其分离并检测。
因此,质谱仪主要用于分析化合物的质量。
3.答案:B。
质谱仪中,离子会被加速器加速,使其具有一定的动能。
离子的动能与其质量和电荷成正比,动能越高,离子在质谱仪中运动的速度越快。
因此,质量较大的离子会以较慢的速度通过质谱仪。
4.答案:D。
质谱仪中使用的离子检测器主要有离子倍增器和荧光检测器。
离子倍增器能够将进入其中的离子放大数倍,从而提高其检测的灵敏度。
荧光检测器则通过检测离子与材料之间的荧光发射来实现离子的检测。
5.答案:C。
在质谱仪中,离子会根据其质量和电荷比在磁场中偏转,不同质量的离子会以不同的轨迹运动。
离子的运动轨迹会被记录并转化为质谱图,从而可以通过质谱图来确定化合物中的成分。
二、填空题1.答案:毛细管电泳质谱(CE-MS)。
毛细管电泳质谱(Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry)是将毛细管电泳与质谱技术相结合的一种分析方法,可以用于分析极性化合物、药物、蛋白质等。
2.答案:飞行时间质谱(TOF-MS)。
飞行时间质谱(Time-of-Flight Mass Spectrometry)是一种基于离子在磁场中飞行时间差异的分析方法,可以用于测定离子的质量。
它具有高分辨率、高灵敏度的特点。
3.答案:MALDI-TOF-MS。
MALDI-TOF-MS(Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry)是一种基于激光诱导裂解的质谱分析方法,常用于生物大分子(如蛋白质、多肽等)的分析。
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) 二丙基醚(2)乙基丁基醚 (3)正己醇 (4)己醇-28. 2分某胺类化合物,分子离子峰其 M=129,其强度大的m/z58(100%), m/z100(40%),则该化 合物可能为( )2.3. 4. 5. 6.分F 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 6O2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 2S2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 29⑵ m/z 为 93 和 15 ⑶m/z 为29和95⑷ m/z 为95和932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+2⑷ M 及 M+22分一个酯的质谱图有 m/z74(70%)的强离子峰 ⑷ C 9H 10O 2⑷ C 6H 4N 2O 4,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致((1) CH 3CH 2CH 2COOCH 3 (3) CH 3CH 2COOCH 2CH 32分)某化合物分子式为 C 6H 14O,质谱图上出现 m/z87和m/z102.则该化合物最大可能为(CH 3)2CHCOOCH 3 (1)或⑶7. m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰(m/z73, )CH 3(1)C 2H 5CH 3CH 3CH 3(1) 4-氨基辛烷 (3) 4-氨基-3-甲基庚烷 (4)⑵或(3)9.2分某胺类化合物,分子离子峰M +=87, m/z30为基峰,则它最可能是 ()(1) (CH 3)2CHCH 2CH 2NH 2CH 3(2) CH 3CH 2-C-NH 2CH 3CH 3(3) CH 3CH 2CH 2CHNH 2 ⑷⑴或⑶ 10. 2 分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 > 醇(2) 苯 > 酮 > 共轭烯烃 (3) 共轭烯烃 > 苯 > 酮 ⑷苯 > 共轭烯烃 > 醇 >醇 >醇>酮11. 2 分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. 2 分在C 2H 5Br 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+2⑷ M 和 M+213. 2 分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()43(1)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. 2 分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 ⑷醚或醇 15. 2 分在化合物3,3-二甲基己烷的质谱图中,下列离子峰强度最弱者为 ( )(1) m/z29(2) m/z57 (3) m/z71 (4) m/z85(2) 3-氨基辛烷16. 2 分CH351 2 43,3-二甲基戊烷:CH3 CH2 CpCH2丄CH3受到电子流轰击后,最容易断裂36CH3的键位是:()(1) 1和4 (2) 2和3 (3) 5和6 ⑷⑵和(3)17. 2 分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18. 2 分今要测定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19. 2 分溴己烷经均裂后,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 ⑷ m/z71 和m/z7320. 2 分一种酯类(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) CH3CH2COOCH 2CH2CH3(3) CH3(CH2)3COOCH 3 (4) CH 3COO(CH 2)3CH321. 5 分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:>3000cM-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. 2 分某化合物的MS图上出现m/e74的强峰,R光谱在3400〜3200cM-1有一宽峰,1700〜1750cM-1有一强峰,则该化合物可能是()(1)R1—( CH2) 3- COOCH 3(2)R1—( CH2) 4—COOH(3)R1—( CH2) 2—CH —COOH|CH3(4)(2 )或(3)23. 5 分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。
质谱分析法一、选择题18.1 下列化合物含C,H或O,N,下列化合物的分子离子峰为奇数的是(B )(A)C6H6;(B)C6H5NO2(C)C4H2N6O(D)C9H10O2。
18.2 用质谱法测定无机元素时,宜采用下述哪一种或哪几种电离源(C )(A)化学电离源;(B)电子轰击源;(C)电感耦合等离子体;(D)A或B。
18.5只含C,H和O的有机化合物的分子离子峰的质荷比(B )(A)为奇数;(B)为偶数;(C)由仪器的离子源所决定;(D)由仪器的质量分析器决定。
18.6某含氮化合物的质谱图上,其分子离子峰m/z为265,则可提供的信息是(A )(A)该化合物含奇数氮,相对分子质量为265;(B)该化合物含偶数氮,相对分子质量为265;(C)该化合物含偶数氮;(D)不能确定含奇数或偶数氮。
18.7在磁感应强度保持恒定,而加速电压逐渐增加的质谱仪中,最先通过固定的检测器狭缝的是( C )(A)质荷比最低的正离子;(B)质量最高的负离子;(C)质荷比最高的正离子;(D)质量最低的负离子。
18.8 在质谱图中,被称为基峰的是(D )(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)强度最大的离子峰。
18.9下面四种化合物,分子离子峰最强的是( A )(A)芳香烃;(B)共轭烯;(C)酰胺;(D)酯。
18.12 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(C )(A)原子发射光谱;(B)气相色谱;(C)质谱;(D)色谱-质谱联用。
18.13某一化合物相对分子质量为72,红外光谱指出该化合物含有一个羰基吸收峰。
则该化合物可能的分子式为( A )(A)C4H8O(B)C3H4O2(C)C3H6NO(D)A或B。
18.14指出下面说法正确的是(D )(A)质量数最大的峰为分子离子峰;(B)强度最大的峰为分子离子峰;(C)质量数第二大的峰为分子离子峰;(D)上述三种说法均不正确。
质谱分析考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 质谱分析中,分子离子峰是指:A. 离子峰中最重的峰B. 离子峰中质量最小的峰C. 分子失去一个电子形成的离子峰D. 分子失去一个氢原子形成的离子峰答案:C2. 质谱分析中,同位素峰是指:A. 由于分子中含有不同质量的同位素原子而形成的峰B. 由于仪器误差而形成的峰C. 由于样品不纯而形成的峰D. 由于操作失误而形成的峰答案:A3. 在质谱分析中,质荷比(m/z)是指:A. 离子的质量与电荷的比值B. 离子的电荷与质量的比值C. 离子的质量与分子的比值D. 离子的电荷与分子的比值答案:A4. 质谱分析中,分辨率(R)是指:A. 相邻两个峰的峰高之比B. 相邻两个峰的峰宽之比C. 相邻两个峰的峰面积之比D. 相邻两个峰的质量差与其平均质量的比值答案:D5. 质谱分析中,碎片离子峰是指:A. 分子离子失去一个电子形成的离子峰B. 分子离子失去一个氢原子形成的离子峰C. 分子离子进一步断裂形成的离子峰D. 分子离子与溶剂分子结合形成的离子峰答案:C6. 在质谱分析中,电子轰击电离(EI)是一种:A. 软电离技术B. 硬电离技术C. 化学电离技术D. 电喷雾电离技术答案:B7. 质谱分析中,质谱图的横坐标表示的是:A. 离子的电荷数B. 离子的质量数C. 离子的质荷比D. 离子的动能答案:C8. 质谱分析中,质谱图的纵坐标表示的是:A. 离子的电荷数B. 离子的质量数C. 离子的质荷比D. 离子的相对丰度答案:D9. 质谱分析中,质谱仪的灵敏度通常是指:A. 仪器的分辨率B. 仪器的检测限C. 仪器的扫描速度D. 仪器的稳定性答案:B10. 在质谱分析中,质谱仪的动态范围是指:A. 仪器能够检测到的离子质量范围B. 仪器能够检测到的离子电荷范围C. 仪器能够检测到的离子丰度范围D. 仪器能够检测到的离子能量范围答案:C二、填空题(每空1分,共20分)1. 质谱分析中,分子离子峰的质荷比等于分子的相对分子质量减去________。
质谱练习题及答案1. 填空题a) 质谱仪是一种根据样品的质荷比进行分析的仪器。
b) 入射系统的作用是将待分析的分子样品转化成离子态。
c) 质谱分析中,离子的质荷比可以通过磁场的作用进行分离。
d) 质谱仪中的检测器通常使用电子倍增器或光电倍增管。
2. 选择题a) 在质谱仪中,对于需要高分辨率的分析,应该选择:1) 超高真空系统2) 离子源温度控制3) 离子选择器4) 磁场强度调节答案:1) 超高真空系统b) 以下哪个是常用的质谱分析模式:1) MALDI2) ELISA3) HPLC4) GC答案:4) GC (气相色谱)3. 计算题对于一台质谱仪,其磁场强度为0.5 T,质荷比分辨率为3000。
若待测离子的质量为100 Daltons,它的质荷比误差是多少?答案:质荷比误差 = (质荷比分辨率)^(-1) = 1/3000 = 0.000333质荷比误差 = 目标离子质荷比 / 质荷比= 100 / 0.000333 ≈ 300300.34. 简答题请简要说明质谱仪的工作原理。
质谱仪通过将待测样品化为离子态,并在磁场中进行分离和测量来进行分析。
首先,样品通过入射系统进入离子源,在离子源中,样品分子通常通过电离技术,如电子轰击电离或化学离子化,转化为离子。
接下来,离子进入质荷比选择器,该选择器根据离子的质量和电荷进行瞬时分离。
离子在磁场中沿着螺旋轨道运动,不同质荷比的离子会受到不同的向心力,导致它们在运动轨迹上产生分离。
最后,离子进入检测器,如电子倍增器或光电倍增管,被转化为电信号,并经过放大和记录,最终得到质谱图谱。
质谱图谱展示了不同质荷比的离子的相对丰度或峰强度,进而用于确定样品中不同化合物的存在和浓度。
通过以上练习题,我们可以加深对质谱仪的原理和应用的理解。
质谱仪作为一种重要的分析工具,广泛用于化学、生物、环境等领域的研究中。
它可以提供准确、快速和灵敏的分析结果,为科学研究和工业应用提供有力支持。
质谱法试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 质谱法中,离子源的作用是什么?A. 分离分子B. 产生离子C. 检测离子D. 分析离子答案:B2. 质谱仪中,质量分析器的作用是什么?A. 产生离子B. 分离离子C. 检测离子D. 记录离子答案:B3. 质谱分析中,m/z比值表示的是什么?A. 离子的质量B. 离子的电荷C. 离子的质荷比D. 离子的动能答案:C4. 质谱分析中,哪种离子化技术常用于生物大分子的分析?A. 电子轰击B. 化学电离C. 电喷雾D. 热解吸答案:C5. 质谱法中,同位素峰是指什么?A. 同一种元素的不同离子B. 不同元素的同质量离子C. 同一元素的不同质量离子D. 同一离子的不同电荷状态答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 在质谱分析中,______ 是指离子在加速电场中获得的能量。
答案:动能2. 质谱分析中,______ 技术可以减少离子的热分解。
答案:电喷雾3. 质谱图上的峰称为______,每个峰代表一种离子。
答案:质谱峰4. 在质谱分析中,______ 可以用于确定分子的组成。
答案:分子离子峰5. 质谱分析中,______ 可以提供分子结构的信息。
答案:碎片离子峰三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述质谱仪的工作原理。
答案:质谱仪的工作原理包括离子源产生离子,质量分析器分离离子,检测器检测离子,并记录离子的质荷比。
2. 质谱分析中,如何确定分子的分子量?答案:通过观察质谱图上的分子离子峰(M+)的m/z值,可以确定分子的分子量。
3. 质谱分析中,同位素峰对于确定分子组成有什么作用?答案:同位素峰可以提供元素的同位素信息,有助于确定分子中元素的种类和比例。
4. 质谱分析中,碎片离子峰对于分子结构分析有什么意义?答案:碎片离子峰可以提供分子结构断裂的信息,有助于推断分子的结构。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 假设一个分子的质谱图上显示分子离子峰的m/z值为100,已知该分子的分子式为C5H10O,计算该分子的分子量。
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。
结构分析示例 例8-1 甲基环己烷图8-1 甲基环己烷(de)质谱图各峰来源如下:CH 3m/z=98m/z=83HCH 3HH-e++++m/z 55m/z 69m/z 41m/z 56++++++-e-e-e++例8-2 环己烯图8-2 环己烯(de)质谱图各峰来源如下:e+.H+.++CH3.m/z 67+.+.+m/z 28例8-3 正丁基苯图8-3 正丁基苯(de)质谱图各峰来源如下:CH 2CH 2CH 2CH CH 2m/z =91m/z =65m/z =39m/z =134HC CHHCCH2CH 2CH 3H 2CCH 2CH H CH 3CH 2H H m/z =92CH 2HCCH 3+m/z =134CH 2CH 2CH 2CHm/z =77m/z =134m/z =51HCCHC H例8-4 对甲苯酚图8-4 对甲苯酚(de)质谱图各峰来源如下:OH C H 3OH CH2++OH m/z 107CH 2OH H H -CO +- H 2+m/z 79m/z 77-C 2H 2+m/z 51m/z 39m/z 108m/z 108HH⎤⎤例8-5 乙基异丁基醚图8-5 乙基异丁基醚(de)质谱图各峰来源如下:C H H 3C CH 3CH 2H 2C O CH 2CH 2H +m /z 59CH 2OH +m /z 31m /z 102O C 2H 5m /z 102C H H 3C CH 3CH 2C 2H 5+C HH 3C CH 3CH 2m /z 57i O 裂解m /z 102 裂解四员环过渡重排+C H 3C CH 3CH 2O CH 2H m /z 87C H H 3C CH 3CH 2O CH 2CH 3CH 2OH +m /z 31四员环过渡重排四员环过渡重排C HH 3C CH 3CH 2OCH 2CH 2H C H 3C CH 3CH 2m /z 74C CH 3CH 3m /z 56CH 2H OHm /z 102例8-6 正己醛图8-6 正己醛(de)质谱图各峰来源如下:+ HC m/z 71H C O+m/z 29C O + Hα均裂O .α异裂C 5H 11C 5H 11C 5H 11+.++m/z 99M 100β异裂C 4H 9 CH 2CH O .m/z 57C 4H 9CH 2C OH++CH 2CH 2C O CH 2CH 2m/z 44HH CH C 2H 5C 2H 5 第二种麦氏重排第一种m/z 56OH C H 2C +C 2H CH CH 2+OH C H 2CH例8-7 4-壬酮图8-7 4-壬酮(de)质谱各峰来源如下:CH 2CC 5H 11O+.H 2CCC 5H 11O +m /z 113C 2H 5βOHC 2H 5C 3H 7CCH2OHHH 2CCC 5H 11OH CH 3OHCH 3OHH 2CO HC 2H 5H 3C+.+.m /z 114m /z 86+.m /z 58γH+βγH+βγH+βγH+β例8-8 2-甲基丁酸图8-8 2-甲基丁酸(de)质谱图各峰来源如下:β 裂解O OHH CH 3-CH 2-CH-COOH -CH 3麦氏重排HO CC H OHH 3C i-裂解CH 3-CH 2-CH-CH 3m/z 87m/z 74m/z 57-CH 2=CH 2- COOHα-裂解-CH 3CH 2CHCH 3OH C Om/z 45⎤O OHH CH CH 2 m/z 27+OH OHCH CH 3C OOHCH 3CH 2σ裂解CH 3CH 2+CH CH 3C OOH m/z 29例8-9 水杨酸正丁酯图8-9 水杨酸正丁酯(de)质谱图各峰来源如下:OH C O OCHC 2H 5H m/z 194麦氏重排OC O OHH 邻位效应-C 4H 9OH-C 4H 8-H 2O C OO CO 邻位效应m/z 138m/z 120m/z 92CO m/z 66-CO-CH ≡CH 例8-10 乙二胺图8-10 乙二胺(de)质谱图各峰来源如下:①②N 22CH 3-CH=NH 2m/z 44CH 3C H NH CH 23CH 3CH CH 2CH 2H H 2CCH 2N H CH 2H22CH 2NH 2m/z 30②m/z 58m/z 72m/z 73β裂解HCH 3--习 题一、简答题1. 质谱仪由哪几部分组成各部分(de)作用分别是什么2. 质谱仪为什么需要高真空条件3. 试述几种常见(de)离子源(de)原理及优缺点.4. 什么叫准分子离子峰哪些离子源容易得到准分子离子5.试比较几种常见(de)质量分析器(de)原理和特点.6.单聚焦磁质量分析器(de)基本原理是什么它(de)主要缺点是什么7.双聚焦质谱仪为什么能提高仪器(de)分辨率8.有一束含有不同m/z值(de)离子通过一个具有固定狭缝位置和恒定加速电压V(de)单聚焦磁质谱仪,磁场H由小到大扫描,首先通过出口狭缝而被检测(de)是m/z最小还是最大(de)离子为什么9.有一束含有不同m/z值(de)离子通过一个具有固定狭缝位置和恒定磁场H(de)单聚焦磁质谱仪,加速电压V由小到大扫描,首先通过出口狭缝而被检测(de)是m/z最小还是最大(de)离子为什么10.质谱仪(de)性能指标有哪些11.在质谱图中,有哪几种离子峰每种离子峰(de)作用是什么12.什么是氮律什么是偶电子规则13.如何正确判断分子离子峰14.在质谱图中,离子(de)稳定性与其相对丰度有何关系15.什么是亚稳离子亚稳离子峰具有哪些特点16.试比较说明什么是简单裂解简单裂解有哪几种裂解类型17.重排裂解(de)共同特征是什么常见(de)重排裂解有哪几种裂解类型18.(de)条件是什么19.为什么不能发生RDA反应20.有哪些化合物会发生四员环过渡重排裂解二、填空题1.质谱仪(de)离子源种类很多,热稳定性好、挥发性强(de)样品主要采用__________离子源.适合于分子量大、难挥发或热稳定性差(de)样品(de)分析(de)是_________离子源.离子化过程中需要引进一种反应气体获得准分子离子(de)离子源是___________电离源.2. 质谱图上出现质量数比相对分子质量大1或2个质量单位(de)峰,即M+1和M +2峰,其相对丰度符合___________,这些峰称为________ _ 峰.3. 运用二项式)n a b ((de)展开,可以推导出 . 4. 在MS 中, OE 母→ EE 子,其裂解方式一般属于 ,丢掉(de)中性碎片是 ;EE 母 →EE 子,其裂解方式一般属于 ,丢掉(de)中性碎片是 .5. 在MS 中,当含有奇数氮时,如某母离子m/z =154,所含电子数必为数,如裂解产生(de)子离子m/z =100,且仍含奇数氮,则丢掉(de)中性碎片是 ,一般属于 裂解.6. 在MS 中,若不含氮或含有偶数氮(de)碎片离子(de)质量为偶数,一定含有_____数电子.7. 饱和脂肪烃化合物裂解规律与质谱特征是:①生成一系列m/z 为_________碎片离子峰;②其中m/z =____或m/z =____峰最强;③分枝烷烃裂解时优先失去_________.8. 烯烃化合物(de)裂解规律与质谱特征是①生成一系列m/z 为___________碎片离子峰;②基峰(de)m/z 通常为_____,是由 裂解产生(de).③当有γH 时,会发生 重排.9. 芳烃化合物(de)裂解规律与质谱特征是①____________峰强;②在烷基单取代苯中,基峰为m/z = _ _, m/z91峰失去一分子乙炔而产生m/z_____(de)峰;③当烷基碳原子数等于或大于____时,会发生一个氢原子(de)重排,生成m/z____(de)峰.10.脂肪醇化合物(de)裂解规律与质谱特征是①分子离子峰_______;②醇易发生断裂,生成一系列m/z为离子峰,其中伯醇生成峰;仲醇生成峰;叔醇生成峰;③当主碳链n≥4时,由于失去一分子________,生成M-_____,并伴随失去一分子c_________,生成M-_____峰;11.醚类化合物(de)裂解规律与质谱特征点是①脂肪醚化合物分子离子峰;②易发生i断裂(正电荷保留在氧原子上)形成一系列m/z为;③β裂解与四员环过渡重排形成一系列m/z为碎片离子峰;④较长烷基链(de)醚还会发生裂解和裂解.12.醛类化合物(de)裂解规律与质谱特征是①分子离子峰;②α裂解,产生M-_____和M-____峰;③β裂解,产生M-_____峰;④在高级脂肪醛中,第一种麦氏重排产生m/z为离子峰,第二种麦氏重排产生M-离子峰.⑤芳香醛易生成m/z为离子峰.13.酮类化合物(de)裂解规律与质谱特征点是①分子离子峰;②易发生重排和裂解;③芳香酮有较强(de)分子离子,基峰为 .14.羧酸(de)裂解规律与质谱特征是:①分子离子峰较;②α裂解产生M-与m/z为 (de)峰.③ i—裂解,产生M- (de)峰.④麦氏重排,产生(de)峰.当α—碳上有R基取代时产生(de)一个峰.15.酯(de)裂解是:①酯(de)酸部分(de)麦氏重排,当酸(de)部分α—碳上无取代基时:甲醇酯(de)m/z ,乙醇酯m/z ,丙醇酯m/z;②酯(de)醇部分(de)M+1麦氏重排所产生(de)碎片离子,乙酸酯m/z ,丙酸酯m/z ,丁酸酯m/z .16.胺类化合物(de)β键断裂,产生m/z 含氮特征碎片峰;其中m/z 30是胺,仲胺m/z为 , 叔胺m/z为 .三、单项选择题1.质谱图中强度最大(de)峰,规定其相对丰度为100%,这种峰称为().A.分子离子峰B.基峰C.亚稳离子峰D.准分子离子峰2.下列(de)哪种说法不正确(de)是().A.分子离子峰(de)质量数一定符合“氮律”;B.不符合“氮律”(de)峰,一定不是分子离子峰;C.符合“氮律”(de)峰, 一定是分子离子峰;D.发生麦氏重排所产生(de)离子峰也符合“氮律”.3.在通常(de)质谱条件下,不可能出现(de)碎片峰是().+2 -2 C4.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(de)m/z是().5. .120 C 在丁烷(de)质谱图中,M与M+1(de)百分相对丰度是().: B. 100:2.2 C .100: D .100:6. 二溴乙烷质谱(de)分子离子峰M 与M+2、M+4 (de)相对丰度为( ).∶1∶1 ∶1∶1 C.1∶2∶1 ∶1∶27. 相对分子质量为134(de)某化合物,质谱图中主要有m/z 分别为119,105和77(de)碎片离子峰,该化合物是( ).8. 下列化合物中不能发生RDA 重排(de)是( ).A. B. C. D.9. 下列化合物中,不能发生麦氏重排(de)是( ).A.B.C.D.10. 在丁酮质谱中,m/z 为29 (de)碎片离子来源于( ).A. α-裂解B. i -裂解C.麦氏重排裂解D. RDA 反应11. 某化合物分子式为C 5H 10O 2,在质谱图上有如下主要离子峰,该化合物是( ).A .丁酸甲酯 B .丙酸乙酯C .乙酸丙酯D .甲酸丁酯12. 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 5B. CH 3CH 2COOCH 2CH 2CH 3C. CH 3(CH 2)3COOCH 3D. CH 3COO(CH 2)3CH 3m/z71 59 43 31相对丰度55%25% 100% 43%13. 已知化合物(de)分子式为C 9H 10O 2,根据下列(de)质谱数据,最可能(de)结构式是( ).m/z3951657791118 119150(M)相对丰度%95 21 8 64 62 100 70CH 2CH 3COOHA.B.C.D.14.某化合物(de)质谱图上出现m /z 31(de)强峰, 则该化合物不可能为( ).A. 醚B. 醇C. 胺D. 醚或醇 15. 某有机化合物(M=140)其质谱图中有m/z 分别为83和57(de)离子峰,其结构是( ).A. B.16. 某化合物(M=)(de)质谱图中呈现m/z 120(de)强离子峰,其结构是( ).A. B.17. 某酯(M=150)(de)质谱图中呈现m/z 118(de)碎片峰,其结构是( ).COOCH 3CH 3COOCH 3CH 3A.B.18.某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57等离子峰, IR 图有如下吸收峰: 1460cm -1 ,0cm -1 ,1720cm -1.则该化合物可能为( ). A. 烷烃 B. 醛 C. 酮 D. 醛或酮19.某化合物(de)质谱图上出现m /e 74(de)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. R 1-(CH 2)3-COOCH 3B. R 1-(CH 2)4-COOHC. R 1-CH 2-CH 2-CH(CH 3)-COOHD. A 或C20.某化合物(M=102)质谱图上在m / z 87(30%)及m / z 45(80%)处显两个强峰,在m / z 102(2%)处显一弱峰,其结构是( ).A.CH 3H COH C CH 3CH 3CH 3CH 3H 2C C CH 3CH 2OHCH 3B.四、多项选择题1. 在质谱中,常用(de)离子源有( ).A. EIB. CIC. FABD. MALDIE. TOF 2. 在质谱中,常用(de)质量分析器有( ).A. 磁式单聚焦质量分析器B. 电磁式双聚焦质量分析器C. QD. MALDIE. TOF3. 在质谱中,常见(de)离子峰有( ).A. 分子离子峰B. 碎片离子峰C. 基峰D. 同位素离子峰E. 亚稳离子峰4. 在质谱中,常见(de)重排裂解反应有( ).A. McLafferty 重排B. RDA 重排C. 四员环过渡态重排D. 诱导裂解E. 芳环(de)邻位效应5. 在下列离子组成中,含有奇数电子(de)离子是( ).A. C 3H 8 (m/z 44)B. CH 3CO (m/z 43)C. C 6H 5NO 2(m/z 123)D. C 6H 5COOC 2H 5 (m/z 150)E. C 4H 8N (m/z 70)6. 在下列离子组成中,含有偶数电子(de)离子是( ).A. C 2H 9 (m/z 29)B. CH 3CH 2CHCOOH (m/z 87)C. C 3H 6O 2(m/z 74)D. CH 3CH=NH 2 (m/z 44)E. C 4H 9N (m/z 71)7. 当质谱图中已出现分子离子峰时,分子离子峰(de)辨认方法是( ).A. 分子离子必须是一个奇数电子离子B. 分子离子峰(de)质量应服从氮律C. 分子离子峰与邻近碎片离子峰(de)质量差△m 应该合理D. 分子离子峰(de)m/z 应为偶数E. 分子离子峰(de)m/z 应为奇数 8. 下列化合物中,能发生麦氏重排(de)是( ). A.B.C.D. OE. O9.下列化合物中能产生m/z92强离子峰(de)结构是( ).A. OB.OC.OD.E.10.下列化合物中能发生RDA 重排(de)是( ). A. B.C. D.E.五、结构解析题1.某化合物C6H12(de)质谱图如下,试推断其结构,并写出主要碎片离子(de)断裂过程.2.某化合物C4H8O2(de)质谱图如下,试推断其结构,并写出主要碎片离子(de)断裂过程.3. 某化合物C5H12O(de)质谱图如下,试推断其结构,并写出主要碎片离子(de)断裂过程.4. 某未知物C8H16O(de)质谱图如下,试推断其结构,并写出主要碎片离子(de)断裂过程.5. 某化合物C5H10O(de)质谱图如下,试推断其结构,并写出主要碎片离子(de)断裂过程.6. 某化合物C5H13N(de)质谱图如下,试推断其结构,并写出主要碎片离子(de)断裂过程.7. 某化合物C8H16O2(de)质谱图如下,试推断其结构.8. 某化合物C6H12O(de)质谱图如下,试推断其结构.9. 某化合物C 6H 14O(de)质谱图如下,试推断其结构.10. 某化合物C 6H 14O(de)质谱图如下,试推断其结构.第八章 习题答案二、填空题1. EI,FAB,CI2. 天然丰度之比, 分子离子(de)重同位素峰3. 分子离子(de)重同位素峰相对于分子离子峰百分相对丰度之比4. 简单裂解,自由基;重排裂解,中性分子5. 偶,中性分子,重排裂解6. 奇数7. ①29+14n;②43或57;③较大(de)烷基.8. ①m/z 27+14n (n =0,1,2,…);②41,β;③麦氏重排. 9. ①分子离子;②91(C 7H 7十); 65;③3;9210. ①很弱或不存在;②β,31+14n,31,45,59;③水,18,乙烯,46; 11. ①较弱;②29+14n(de)碎片离子峰;③31+14n;④脱醇,诱导. 12. ①较强;②1,29;③43; ④44,44;⑤105. 13. ①较强;②麦氏,诱导;③65C H C O +-≡ 14. ①弱;②17,45;③45;④m/z60, m/z60+14n. 15. ①74,88,102;②61,75,89.16.答:30+ 14n;伯,44 +14n,58 +14n.三、单项选择题,,,,,,,,,,,,,,,,,,,20A四、多项选择题,,,,,,,,,五、结构解析题1. 2-甲基-戊烯-12. 丁酸3. 戊醇4. 3-甲基-庚酮-25. 正戊醛6. N-乙基-丙胺。
质谱部分复习题
1. 什么是质谱,质谱分析原理是什么?它有哪些特点?
(1)质谱:是一种与光谱并列的谱学方法,通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。
(2)质谱分析原理:使所研究的混合物或单体形成离子,M→M+,然后使形成的离子按质荷比(mass-charge ratio) m/z进行分离。
(3)质谱的特点:①质谱不属波谱范围;②质谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量的改变无关;
③质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对强度的谱,谱图与分子结构有关;④质谱法进样量少,灵敏度高,分析速度快;⑤质谱是唯一可以给出分子量,确定分子式的方法,而分子式的确定对化合物的结构鉴定是至关重要的。
2. 质谱仪由哪些部分组成,各起哪些作用?
质谱仪的组成部分有:①真空系统,其作用是保证离子在离子源和质量分析器中正常运行,消减不必要的离子碰撞和不必要的分子-离子反应,减小本底与记忆效应;②进样系统,它的作用是通过适当的装置,使其能在真空度损失较少的前提下,将试样导入离子源;③离子源,它是质谱仪的核心部分之一,是提供能量将分析样品电离,形成各种不同质荷比(m/z)离子的场所;④质量分析器,它的作用就是将离子源产生的离子按m/z顺序分离,它是质谱仪的核心;⑤检测器,它使质量分析器出来的具有一定能量的离子撞击到阴极表面产生二次电子,二次电子再经过多个倍增极放大产生电信号,输出并记录不同离子的信号。
3. 有哪些常用的离子源,比较它们各自特点和应用范围。
(1)电子轰击型离子源(EI),即利用具有一定能量的电子束使气态的样品分子或原子电离。
它的特点是:结构简单、电离效率高、通电性强、性能稳定、操作方便,是质谱仪器中广泛采用的电离源;并且电子轰击质谱能提供有机化合物最丰富的结构信息,有较好的重复性。
电子轰击源不适合于难挥发的样品和热稳定性差的样品。
(2)快原子轰击源(FAB),即利用快放的中性原子的溅射使样品电离。
它的特点是:具有操作方便,灵敏度高,能在较长时间里获得稳定的离子流,便于进行高分辨测试等优点;快原子轰击质谱不仅有强的分子离子或准分子离子峰,而且有较多的碎片离子;不仅能得到正离子质谱,而且还可以得到灵敏度相当高的负离子质谱,在结构分析中能提供较为丰富的信息。
不足之处主要是:甘油或其他基质在低于400的质量范围内产生许多干扰峰,使样品峰很难辨认;对于非极性
化合物,灵敏度明显下降;易造成离子源污染。
由于电离在室温下进行和不要求样品气化,这种技术特别适合于分析高极性、大分子量、难挥发和热稳定性差的样品。
(3)表面电离源(SEI),如果将样品涂布在金属表面,当金属表面的温度足够高时,样品会发生蒸发电离。
它的特点是具有较好的选择性,能避免高电离电位的本底气体和杂质的干扰,得到比较“纯净”的质谱图;检测灵敏度较高,可检测10-8g样品;离子流的稳定性差等特点。
SEI广泛应用于同位素质谱,尤其适合于分析碱金属、碱土金属、稀土和锕系等低电离电位的元素。
(4)场致电离源(FI)和场解吸电离源(FD)。
FI的谱图以分子离子(M+)或准分子离子([M+H]+)强、碎片离子少为特征;但是由于电离的条件不温和,液、固态样品需要气化后才能进样,所以不适合难气化和热不稳定化合物的分析。
它主要用于测定有机化合物的分子量,对于那些在电子轰击条件下不生产或只生成很弱的分子离子峰的样品是极有用的补充;也被用于混合物的分析,例如测定同系物的分子量分布。
FD的特点是操作复杂,需要较高的实验技巧和一定的操作经验。
适合于难气化和热不稳定化合物的分析,如有机酸、糖类、肽、生物碱、抗菌素、有机金属化合物等。
(5)化学电离源(CI),即通过样品分子和反应气(或反应试剂)离子之间的分子-离子反应使样品分子电离。
它的特点是通过分子-离子反应传递的能力很少,大部分化合物能得到一个强的与分子量有关的准分子离子峰,碎片离子较少,是电子轰击质谱的补充;还有灵敏度高、可以通过改变反应气实现较高的选择性等优点。
CI必须首先使样品气化,然后再电离,所以不能解决热不稳定和难挥发化合物的分子量测定。
4. 有哪些常用的分析器,比较它们各自特点和应用范围。
(1)双聚焦质量分析器:这种分析器是由电场和磁场共同实现质量分离,同时具有方向聚焦和能量聚焦的功能。
它的优点是分辨率高,R可达105;缺点是扫描速度慢,不能与色谱仪联用,操作、调整比较困难,而且仪器造价也比较高。
(2)四级杆质量分析器:这种分析器是在某一电压条件下完全靠m/z把不同离子分开的。
它具有结构简单、体积小、质量轻、价格低、操作方便和选择离子扫描的灵敏度高等特点,并且无磁滞现象,扫描速度快,适合于GC-MS, LC-MS;它的缺点是分辩率不够高,R=103~104,特别是对高质量的离子有质量歧视效应。
(3)离子阱质量分析器(IT):在适当的条件下,离子被捕获在一个稳定的轨道中,并在磁/静电瓶中富集;场的改变可使特定的m/z离子被甩出到达检测器。
它的优点是结构小巧,质量轻,单一离子阱可实现时间上的多级串联质谱功能,可用于GC-MS、LC-MS,灵敏度极高, 扫描速度快等。
它的缺点是分辨率不够高,R=103~104,所得质谱图与标准谱图有一定的差别。
(4)飞行时间质量分析器(TOF):它的优点是:①检测离子的m/z范围宽,特别适合生物大分子的质谱测定;②扫描速度快,可在10-6~10-5s内观测、记录质谱,适合与色谱联用和研究快速反应;③既不需要电场也不需要磁场,只需要一个离子漂移空间,仪器结构比较简单;④不存在聚焦狭缝,灵敏度很高。
它的主要缺点是分辨率随m/z的增加而降低,质量越大时,飞行时间的差值越小,分辨率越低。
R一般在103~104之间。
(5)傅里叶变换离子回旋共振质量分析器(FT-ICR):它的优点是:①分辨率极高,R可超过106;
②可检测的离子的质量范围宽,达103;③灵敏度高,即在高灵敏度下可以获得高分辨率。
缺点是对真空度要求严格,仪器费用昂贵。
5. 质谱仪常用的性能指标有哪些?(要求能计算其中的指标)
(1)质量范围(mass range),即质谱仪器所检测的离子的质荷比的范围。
对单电荷离子而言,这也就是离子的质量范围;在检测多电荷离子时,所检测的离子的质量则因离子的多重电荷而扩展到了相应地倍数。
(2)分辨率(resolution),即质谱仪器分开相邻两离子质量的能力。
扇形磁场质谱仪器的分辨率R=M/△M。
(M——可分辨的两个峰的平均质量;△M——质谱仪器可分辨的两个峰的质量差。
)
(3)灵敏度(sensitivity),表示仪器出峰的强度与所用样品量之间的关系。
(4)扫描速度
(5)稳定度
(6)质谱图,即不同质荷比的离子经质量分析器分开,而后被检测,记录下来的谱图。
质谱图的横坐标表示质荷比,纵坐标为离子流的强度,最常见的为相对丰度(relative abundance)。
把最强峰的强度定位100%,其他离子的峰强度以其百分数表示。
最强的峰为基峰。
6. 什么是分子离子峰,分子离子峰判定的必要条件是什么?
分子离子峰:指化合物分子经电子轰击失去一个电子形成的正离子的相应质谱峰。
分子离子峰判定的必要条件:①它必须是谱图中最高质量的离子;②它必须是奇电子离子;③它必
须能通过丢失合理的中性碎片,产生谱图中高质量。
●由于分子离子峰的相对强度直接与分子离子稳定性有关,其大致顺序是:
芳香环>共轭烯>烯>脂环>羰基化合物>直链碳氢化合物>醚>脂>胺>酸>醇>支链烃
在同系物中,相对分子质量越大则分子离子峰相对强度越小。
●符合“氮律”规则: 在只含C,H,0,N的化合物中,不含或含偶数个氮原子的分子的质量数为偶数,含有奇数个氮原子的分子的质量数为奇数。
●存在合理的中性碎片损失:因为在有机分子中,经电离后,分子离子可能损失一个H或CH3,H20,C2H4等碎片,相应为M-l,M-15,M-18,M-28碎片峰,而不可能出现M-3至M—14,M一21至M -24范围内的碎片峰,若出现这些峰,则峰不是分子离子峰。
●原则上除同位素峰外它是最高质量的峰。
但要注意某些样品会形成质子化离子(M+H)+峰(醚,脂,胺等),去质子化离子(M-H)+峰(芳醛、醇等)及缔合离子(M+R)+峰。
●在EI源中,若降低电子轰击电压,则分子离子峰的相对强度应增加;若不增加则不是分子离子峰。
选用其他电离方式。
7. 如何计算物质分析多电荷的质谱图计算该物质的分子量?(要求能进行实际计算)
8. 要求能根据质谱数据推测化合物可能的结构(范围课件中所有的)
9. 要求掌握实验课上涉及的所有相关内容。