8.质谱分析法习题答案
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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 = 27
M+2 3a2b = 27
M+4 3ab2 = 9
M+6 b3 = 1
∴ 相对强度比为 M : M+2 : M+4 : M+6 = 27 : 27 : 9 : 1
4.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。
5.某酯(M=116)质谱上m/z57(100%),m/z29(57%)和m/z43(27%)处有几个丰度较大的峰,下面哪种酯符合这些数据?
(CH3)2CHCOOC2H5 (A)
CH3CH2COO CH2 CH2CH3 (B)
CH3CH2 CH2COO CH3 (C)
解:(B)CH3CH2COOCH2CH2CH3符合
α 开裂的产物是:C2H5C≡O+ m/e 57,
C2H5 + m/e 29,
C3H7+ m/e 43
6.某烃类化合物的质谱如下图所示,试推测其结构。
答案为:
7. 某化合物的分子式为C5H10O2,其质谱图如下,请推断其分子结构式,写出推断过程。
分子量为102
从m/z为74的碎片离子(可能为麦氏重排)推测为长链某酸甲酯,
因此m/z为74的碎片是 ,
长链的酸为正丁酸,m/z为71的碎片离子为,
m/z为45的碎片离子为,
m/z为59的碎片离子为,
m/z为87的碎片离子为,
因此结构为正丁酸甲酯。
首先,在羰基氧上形成正电荷m/z为102;然后断开碳氧单键,形成m/z为71的正离子;随后失去一氧化碳生成m/z为41的正离子。
同时,m/z为102的正离子上,与羰基相连的碳碳单键断裂,形成m/z为59的正离子。
再同时,与酯基氧相连的甲基断裂,形成m/z为87的正离子,产生麦氏重排。