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红外光谱解析方法1、分子式不饱和度的计算:Ω不饱和度就是分子结构中达到饱和所缺的一价原子的“对”数，N4、N3、N1分别为分子式中四价、三价及一价元素的数目 2、例4：计算黄酮化合物（C16H10O2）的不饱和度分子结构因为双键为9个。
环数为3，所以不饱和度为12。
例1 某无色或淡黄色液体，具有刺激味，沸点为145.5℃，分子式为C8H8，其红外光谱如图14-29，试判断其结构解：（1）Ω=（2+2×8-8）/2=5，可能有苯环（2）特征区第一强峰1500cm-1粗查：1500~1675cm-1，为νC=C振动区1500cm-1可能为苯环的骨架振动特征峰。
细找：按基团查附录、芳香烃类栏，根据该表所提供的数据找到未知的光谱上取代苯的五种相关峰。
①νФ-H3090、3060及3030cm-1②泛频峰2000-1667cm-1的峰形为单取代峰形③νC=C苯环骨架振动1600、1575、1500及1450cm-1共振环④δф-H1250-1000cm-1出现弱峰⑤γф-H 780及690cm-1（双峰）单取代苯（3）特征区第二强峰1630cm-1粗查：该峰可能起源于νC=C，因苯环已确定，故初步指认为烯烃。
细查：查附录一：（二）烯烃类栏，同样找到烯烃的四种相关峰。
①ν=CH3090、3060及3030cm-1②νC=C1630m-1③δ=CH1430-1290cm-1，出现中强峰④γ=CH990及905cm-1（双峰）落在单取代范围内第二强峰归属：乙烯基单取代。
未知物可能结构，苯乙烯。
4、查标准光谱与Sadtler光谱的81K苯乙烯的光谱完全一致。
结论：未知物为苯乙烯。
核磁共振氢谱的解析核磁共振谱能提供的参数主要是化学位移,原子核的裂分峰数,偶合常数以及各组峰的峰面积积分高度等.一、峰面积与氢核数目的关系（一）峰面积1.概念：在1H-NMR，各吸收峰覆盖的面积。
2.决定因素：峰面积与引起该吸收的氢核数目成正比。
第四章：质谱法第一节: 概述1.1 发展历史1.1886年，E. Goldstein在低压放电实验中观察到正电荷粒子.2.1898年,W. Wen发现正电荷粒子束在磁场中发生偏转.3.现代质谱学之父: J. J. Thomson(获1906年诺贝尔物理奖).4.1922年, F.W.Aston[英]因发明了质谱仪等成就获诺贝尔化学奖. 1942年, 第一台商品质谱仪.5.50年代起,有机质谱研究(有机物离子裂解机理, 运用质谱推断有机分子结构)6.各种离子源质谱, 联机技术的研究及其在生物大分子研究中的应用(CI, FD, FAB, ESI-MS等)1.2 特点:1.灵敏度高(几微克甚至更少的样品, 检出极限可达10-14克)2.是唯一可以确定分子式的方法.3.分析速度快(几秒)4.可同色谱联用.第二节: 基本原理2.1基本原理质谱是唯一可以确定分子式的方法。
而分子式对推测结构是至关重要的。
质谱法的灵敏度远远超过其它方法，测试样品的用量在不断降低，而且其分析速度快，还可同具有分离功能的色谱联用。
具有一定压力的气态有机分子，在离子源中通过一定能量(70ev)的电子轰击或离子分子反应等离子化方式，使样品分子失去一个电子产生正离子, 继而还可裂解为一系列的碎片离子，然后根据这些离子的质荷比(m/z e)的不同，用磁场或磁场与电场等电磁方法将这些正离子进行分离和鉴定。
由此可见质谱最简单形式的三项基本功能是：（1）气化挥发度范围很广的化合物；（2）使气态分子变为离子（除了在气化过程中不产生中性分子而直接产生离子的化合物）；（3）根据质荷比(m/z e)将它们分开，并进行检测、记录。
由于多电荷离子产生的比例比单电荷离子要小得多，通常取z等于1，e为常数（1个电子的电荷），因而就表征了离子的质量。
这样，质谱就成为了产生并称量离子的装置。
由于各化合物所形成的离子的质量以及各种离子的相对强度都是各化合物所特有的，故可从质谱图形中确定分子量及其结构。
质谱解谱教程范文质谱是一种重要的分析技术，广泛应用于化学、生物、医药等领域。
质谱解谱是指对质谱数据进行分析和解释，以确定化合物的分子结构和组成。
在质谱解谱过程中，主要包括质谱图的分析和质谱峰的鉴定。
首先，要了解质谱图的基本结构和特点。
质谱图一般包括质谱信号的强度（纵轴）和质荷比或相对分子质量（横轴）两个参数。
质谱图中的每个峰代表一个化合物的离子化合物和它们的丰度。
质谱图的峰形状、相对丰度和质荷比等信息可以提供化合物的结构信息。
其次，要了解质谱峰的鉴定方法。
质谱峰的鉴定主要依靠质谱仪的质谱峰库和对质谱图的分析。
质谱峰库中包含了各种化合物的质谱图和相对丰度谱，通过与库中的质谱图进行比对，可以确定化合物的质荷比和丰度分布。
同时，还可以利用质谱图的分析手段，如基峰、分子峰和碎片峰的鉴定，确定化合物的分子结构。
质谱解谱的关键步骤包括质谱峰的初步鉴定、质谱图的分析和结构推导。
质谱峰的初步鉴定是质谱解谱的第一步。
初步鉴定可以通过查阅质谱峰库或比对已知化合物的质谱图来进行。
初步鉴定的目标是确定质谱峰的质荷比和丰度分布，并初步推测化合物的结构。
质谱图的分析是质谱解谱的核心环节。
质谱图的分析可以通过以下几个方面来进行：1.确定基峰和分子峰：质谱图中，质荷比最高的峰被称为基峰，其质荷比等于化合物的相对分子质量。
当基峰的质荷比不为整数时，可能存在异同质体或同位素的问题。
分子峰是由分子离子分裂产生的峰，通过测量分子峰的质荷比和相对丰度，可以推测出化合物的分子结构。
2.确定碎片峰和裂解途径：质谱图中，碎片峰是由化合物分子裂解产生的离子峰，它们是化学键的断裂产物。
通过分析碎片峰的质荷比和丰度分布，可以推测出化合物的分子结构和裂解途径。
3.确定质谱峰的相对丰度：质谱图中，质谱峰的相对丰度反映了化合物中各种离子化合物的相对含量。
通过分析质谱峰的相对丰度和其它结构信息，可以推断出化合物的分子结构和组成。
结构推导是质谱解谱的最终步骤。
质谱解谱方法
质谱解谱方法是一种通过质谱仪对化合物进行定性和定量分析的方法。
以下是几种常用的质谱解谱方法：
1.谱图解析：通过对比标准质谱图和未知物的质谱图，对未知物进行初步的判断。
谱图解
析可以帮助确定分子量、分子式、官能团等。
2.高分辨质谱：利用高分辨质谱仪获得更高精度的质量分辨率，精确测定元素的同位素比
值，进而推测化合物的元素组成。
高分辨质谱还可以提供更丰富的结构信息，有助于推断化合物的可能结构。
3.质谱裂解规律：利用已知化合物的质谱裂解规律，对未知化合物进行裂解，通过对比裂
解后的碎片离子，确定未知化合物的结构。
4.质谱与色谱联用：将质谱仪与色谱仪联用，通过色谱仪对混合物进行分离，再利用质谱
仪对分离后的组分进行定性和定量分析。
质谱与色谱联用可以提高复杂混合物的分析效率。
5.数据库检索：将未知化合物的质谱数据与已知质谱数据库进行比对，通过匹配度最高的
已知化合物，推测未知化合物的结构。
数据库检索需要建立庞大的已知质谱数据库，并不断更新数据。
以上是几种常用的质谱解谱方法，可以根据具体情况选择合适的方法进行分析。
质谱解谱方法在药物研发、生物代谢、环境监测等领域应用广泛。
第四章：质谱法第一节: 概述1.1 发展历史1.1886年，E. Goldstein在低压放电实验中观察到正电荷粒子.2.1898年,W. Wen发现正电荷粒子束在磁场中发生偏转.3.现代质谱学之父: J. J. Thomson(获1906年诺贝尔物理奖).4.1922年, F.W.Aston[英]因发明了质谱仪等成就获诺贝尔化学奖. 1942年, 第一台商品质谱仪.5.50年代起,有机质谱研究(有机物离子裂解机理, 运用质谱推断有机分子结构)6.各种离子源质谱, 联机技术的研究及其在生物大分子研究中的应用(CI, FD, FAB, ESI-MS等)1.2 特点:1.灵敏度高(几微克甚至更少的样品, 检出极限可达10-14克)2.是唯一可以确定分子式的方法.3.分析速度快(几秒)4.可同色谱联用.第二节: 基本原理2.1基本原理质谱是唯一可以确定分子式的方法。
而分子式对推测结构是至关重要的。
质谱法的灵敏度远远超过其它方法，测试样品的用量在不断降低，而且其分析速度快，还可同具有分离功能的色谱联用。
具有一定压力的气态有机分子，在离子源中通过一定能量(70ev)的电子轰击或离子分子反应等离子化方式，使样品分子失去一个电子产生正离子, 继而还可裂解为一系列的碎片离子，然后根据这些离子的质荷比(m/z e)的不同，用磁场或磁场与电场等电磁方法将这些正离子进行分离和鉴定。
由此可见质谱最简单形式的三项基本功能是：（1）气化挥发度范围很广的化合物；（2）使气态分子变为离子（除了在气化过程中不产生中性分子而直接产生离子的化合物）；（3）根据质荷比(m/z e)将它们分开，并进行检测、记录。
由于多电荷离子产生的比例比单电荷离子要小得多，通常取z等于1，e为常数（1个电子的电荷），因而就表征了离子的质量。
这样，质谱就成为了产生并称量离子的装置。
由于各化合物所形成的离子的质量以及各种离子的相对强度都是各化合物所特有的，故可从质谱图形中确定分子量及其结构。
(一)电离方式：一般，MS测定采用电子轰击法（electron impact ionization，简称EI），故称EIMS。
它是应用最普遍、发展最成熟的电离方法。
测定EI-MS时，需要先将样品加热气化，而后才能电离。
故容易发生热分解的化合物，如醇、糖苷、部分羧酸等，往往测不到分子离子峰，看到的只是其碎片峰。
而一些大分子物质，如糖的聚合物、肽类等，也因难于气化而无法测定。
故近来多将一些对热不稳定的样品，如糖类、醇类等，进行乙酰化或三甲基硅烷化（TMS化），形成对热稳定性好的挥发性衍生物后再进行测定。
近二十余年来，在电离方式的研发方面取得了巨大成绩，针对生物大分子等大极性、难气化、不稳定的化合物，开发了多种使样品不必加热气化而直接电离或者防止化合物热分解的新电离方法（软电离方法），如：1. 化学电离（Chemical ionization,简称CI）2.场致电离（field ionization, 简称FI）和场解析电离(field desorption ionization，简称FD)3.快速原子轰击电离（fast atom bombardment, 简称FAB）4.基质辅助激光解吸电离（matrix-assisted laser desorption ionization，简称MALDA）5.电喷雾电离（electrospray ionization，简称ESI）6.大气压化学电离（atmospheric pressure chemical，简称APCI）等。
目的是一方面使质谱能显示出那些不稳定、高极性、难气化、难电离的化合物的分子离子峰，另一方面通过检测多电荷离子，使质量分析器检测的质量提高几十倍甚至更高。
要注意的是，软电离方法一般显示明显的准分子离子峰，如[M+H]+或[M-H]+峰、有时会出现[M+Na]+、[M+K]+峰等，而碎片离子峰往往很少，甚至没有。
由于各化合物所形成的离子的质量以及各种离子的相对强度都是各化合物所特有的,故可从质谱图形中确定分子量及其结构.理论公式: (1). z V = mv2/2(2). mv2/R = H zv →v = H z R/m(3). m/z = H2R2/2V2.2 测定方法三种仪器:1.单聚焦质谱仪：2.双聚焦质谱仪3.四极质谱仪质谱仪的主体为: 进样系统，离子源, 质量分析器和离子检测器.2.3质谱图1．质谱图的表示方法（1）图示法（2）数据法2．质谱图中离子峰的种类（1）分子离子峰（2）碎片离子峰（3）同位素峰（4）亚稳离子峰（5）多电荷离子峰第三节. 分子量和分子式的确定3.1 分子量的确定从理论上讲，除同位素峰外，分子离子峰(Molecular Ion, M+.)呈现在谱图中的最高质量位置。
但当分子离子不稳定时，可能导致分子离子峰不在谱图中出现，或生成大于或小于分子离子质量的(M+H)+、(M-H)+或(M+Na)+峰等。
M + e →M+. + 2e对于纯化合物而言，判断分子离子峰时应注意：1. 峰的强度分子离子峰的强度依赖于分子离子的稳定性。
当分子具有大的共轭体系时，其稳定性高；其次是有双键的化合物的分子离子稳定性较高；环状结构因断裂一个键后仍未改变质量，其分子离子峰也强；支链越多，分子离子越不稳定; 杂原子携带正电荷的能力按周期表自上而下的位置依次增强, 因而硫醇和硫醚的分子离子比醇和醚稳定.通常有机化合物在质谱中表现的稳定性有以下次序：芳香环>脂环> 硫醚、硫酮> 共轭烯> 直链碳氢化合物> 羰基化合物> 醚> 胺>支链烃> 晴>伯醇> 仲醇>叔醇> 缩醛.2. 氮规则(Nitrogen Rule)对于只含有C、H、O、N的有机化合物，若其分子中不含氮原子或含有偶数个氮原子，则其分子量为偶数；若其分子中含有奇数个氮原子，则其分子量为奇数。
凡是奇电子离子（包括碎片离子）都符合氮规则，而偶电子离子则刚刚相反。
3. 中性碎片（小分子及自由基）的丢失是否合理如一般由M+.减去4 ~ 14个质量单位或减去21~ 25个质量单位是不可能的。
4. 可采用软电离方法验证a．降低电子束能量。
b．降低样品加热温度。
c．扩散法。
d．(M+H)+峰的判别。
e．软电离方法：场电离（FI）、场解吸（FD）、化学电离（CI）、解吸化学电离（DCI）、快原子轰击（FAB）、电喷雾电离（ESI）等软电离方法一般显示明显的准分子离子峰，如[M+H]+或[M-H]+峰、有时会出现[M+Na]+、[M+K]+峰等，而碎片离子峰往往很少，甚至没有。
3．2．分子式测定1．同位素丰度法[贝农（Beynon）表]分子式测定可采用同位素丰度法[贝农（Beynon）表]，但此法对分子量大或结构复杂、不稳定的化合物是不适用的。
现在一般都采用高分辨质谱法测定，可直接显示可能分子式及可能率。
若测出的分子量数据与按推测的分子式计算出的分子量数据相差很小(与仪器精密度有关, 一般小于0.003), 则可认为推测可信的。
表：有机化合物常见元素同位素及其丰度12C(100%), 13C(1.08%); 1H(100%), 2H(0.016%);16O(100%), 17O(0.04%), 18O(0.20%); 14N(100%), 15N(0.37%);32S(100%), 33S(0.80%), 34S(4.60%); 35Cl(100%), 37Cl(32.5%);79Br(100%), 81Br(98.0%).例1. 某化合物的质谱图上显示[M+.] m/z 150（100%）、[M+1] + m/z 151（10.2%）、[M+2] + m/z 152（0.88%）。
试推断其分子式。
例2．某化合物的质谱图上显示[M+.] m/z 151（100%）、[M+1] + m/z 152（9.5%）、[M+2] + m/z 153（32.1%）。
试推断其分子式。
例3. 某化合物的质谱图上显示[M+.] m/z 206（25.90%）、[M+1] + m/z 207（3.24%）、[M+2] + m/z 208（2.48%）。
试推断其分子式。
（1答案：C9H10O2）;（2答案：C8H6NCl）;（3答案：C10H22S2）1.高分辨质谱法:(1)质谱仪的电脑软件直接显示可能分子式及可能率.(2)若测出的分子量数据与按推测的分子式计算出的分子量数据相差很小(与仪器精密度有关, 一般小于0.003), 则推测可信.第四节电子轰击电离过程1. 电离：ABC + e -→ ABC + +2e-ABC + e - → ABC n+ +（n+1）e-2。
碎裂：ABC ++ e - → A ++ BC （AB ++ C 或A + BC +） 简单断裂 ABC ++ e - → AC ++ B 重排3。
分子-离子反应ABC ++ ABC → ABCABC +缔合ABC ++ ABC → ABCA ++ BC 原子或基团剥夺 4。
共振俘获：ABC + e - → ABC -5．离解共振俘获： ABC + e - → AB -+ C 6．生成离子偶：ABC ++ e - → AB ++ C - + e -目前，大多数质谱仪的分析数据取自正离子。
第五节 离子碎裂机理5．1 电荷-自由基定域假说（Charge Localization ） 1940年，Cummings1967年，Mclafferty and Djerassi5．2 有机质谱裂解的机理：由质谱数据推导有机物分子结构的过程，可以说是由碎片离子拼凑原有机分子的过程，为了使拼凑工作顺利，推导出的分子结构正确，当然应了解质谱裂解机理。
在质谱中，分子气相裂解反应主要分为两大类：即自由基中心引发的裂解和电荷中心引发的裂解。
1. 游离基中心引发的裂解这类断裂反应也称为α裂解，是最重要的一种裂解机制。
可用通式表示如下：+R CR YR=+R .22”表示，双电子转移用箭头“”表示。
如醇和醚：+R =+R .22CH OR同样的，硫醇和硫醚：SR+R =+R .22CH胺N R+R =+R .22CH杂原子对正电荷离子有致稳作用，且随杂原子的电负性的降低，致稳作用增强，即N>S>O>卤素。
因此，如果同一分子中有两种不同杂原子的官能团，究竟哪一种官能团优先支配裂解，将遵循上述顺序。
例如下图中（1）为优势裂解:含有羰基的化合物,如醛、酮、酯等也易发生α裂解，如：R C RO -++-R.含烯丙基的烃类也发生α裂解，=++-R CH CHCH CH 2222.R +丙烯基离子中，正电荷与双键Л电子共轭而稳定，所以这类裂解容易发生，相应碎片离子丰度较强。
