由于多数分子易失去一个电子而带一个电荷,分子离子的质荷比是质量数被1除,即m/1。因此,分子离子峰的质荷比值就是它的分子量。该化合物的分子离子峰的m/z值为201,由此可得出其分子量为201。
5.某质谱仪能够分开CO(27.9949)和N?2(28.0062)两离子峰,该仪器的分辨率至少是多少?
?R?M27.9949??2500 ?M28.0062?27.9949
6、在邻甲基苯甲酸甲酯C9H10O2(M=150)质谱图m/z 118处观察到一强峰,试解释该离子的形成过程。
OCOCH3CH2H+COCH2+CH3OH
7.试表示5-甲基庚烯-3的主要开裂方式及产物,说明m/z 97和m/z 83两个碎片离子的产生过程。
CH3H3CCH2CHCHCHCH2CH3+H3CCH2CHCHCHCH2CH3+m/z 118CH3CHCHCHCH2CH3
8.试述在综合解析中各谱对有机物结构推断所起的作用。为何一般采用质谱作结构验证?
一般紫外光谱可判断有无共轭体系;红外光谱可判断化合物类别和有哪些基团存在,以及该基团与其他基团相连接的信息;NMR氢谱的偶合裂分及化学位移常常是推断相邻基团的重要线索,NMR碳谱的6值以及是否表现出分子的对称性,对确定取代基的相互位置十分有用;质谱的主要碎片离子间的质量差值以及重要重排离子等,均可得出基团间相互连接的信息。 在质谱中的大多数离子峰均是根据有机物自身裂解规律形成的,各类有机化合物在质谱中的裂解行为与其基团的性质密切相关。因此一般采用质谱作结构验证
9、某一脂肪胺的分子离子峰为m/z 87,基峰为 m/z 30,以下哪个结构与上述质谱数据相符?为什么? (A)
?位无取代基的伯胺形成的基峰为CH2=NH2 (m/z 30)
10.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?(B)
(A)(CH3)2CHCOOC2H5 (B)C2H5COOC3H7 (C)C3H7COOCH3
m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29分别为C3H7-O-C≡O+、O C3H7+、C2H5-C≡O+、C2H5+。
11、3,3-二甲基已烷在下述质荷比(m/z)的峰中,最强峰的质荷比为何值?为什么?(D)
A、 85 B、 29 C、 99 D、 71
CH3H3CCH2CCH2CH2CH3CH3CH3H3CCH2C++CH2CH2CH3CH3
m/z=71
12.下列化合物哪些能发生McLafferty重排?试写出重排过程及重排离子的m/z值。
(A)(B)(C)CH3CH2CH2COOCH3(
(A、C)
参考教材Page 318~319 McLafferty重排的示例。(B无 ? H)
13.下列化合物哪些能发生RDA重排?试写出重排过程及主要碎片离子的m/z值。 (BD)
参考教材Page 319~320 RDA重排的示例
14.鉴别下列质谱(图15-23)是苯甲酸甲酯(C6H5COOCH3),还是乙酸苯酯(CH3COOC6H5),并说明理由及峰的归属。 (C6H5COOCH3)
m/z 105是苯甲酰(C6H5CO+)碎片离子峰,与之相对应的应有m/z 77和m/z 51的碎片离子峰出现。只有苯甲酸甲酯(C6H5COOCH3)才能产生m/z 105的碎片离子。
峰的归属如下:
m/z 136 M+. m/z 105
+
m/z 77 m/z 51
15.某未知物的分子式为C8H16O,质谱如图所示,试推测出其结构并说明峰归属。(3-甲基-庚酮-2)
解:(1)U=l,可能是酮、醛、烯醇等化合物。
(2)主要离子峰有:m/z 128、85、72、57、43、41、29等,基峰m/z 43是甲基酮的特征离子,是由?裂解产生:
未知物为甲基酮已经证明,而己烷基的结构则需由其他碎片离子来证明。m/z 72与分子离子m/z 128均为偶数,故m/z 72应为McLafferty重排离子,且在3位C上必定有甲基,否则只能产生m/z 58离子。
根据分子式,R′应为乙基,除了3位C有甲基外,其他烷基部分均为直链,这由m/z 29、43、57等直链烷基特征峰可得到证明。故化合物的结构式为:
16、某化合物的质谱如图所示,试推测其结构并说明峰归属。
(1) m/z 84 (M,100)、85 (6.7)、86 (0.2),M为偶数,相对分子质量较小,不大可能含偶数个N,所以含C、H、O,根据同位素峰强度计算分子式:
2
nC=6.7/1.1=6,nO=(0.2-0.006×6)/0.2 = 0 (不含氧),nH = 84-6×12=12。 分子式为C6H12。
(2) U = 1,未知物含有一个双键,是烯烃。
+·
(3) 碎片离子m/z 42、56及69可能分别为C3H5+、C4H8及C5H9+。m/z 41是烯烃的特征离子之一,由于未知物的相对分子质量是84,因而只能是1-己烯或2-甲基-1-戊烯。其裂解情况如下:
m/z 41离子可以证明烯键在分子结构式的一端,但不易证明是直接或支链-1-烯;m/z 56离子为基峰,偶数质量单位为重排离子。在上述两种结构中只有2-甲基-1-戊烯经麦氏重排后能产生m/z为56的重排离子。
m/z 69碎片离子峰主要是断掉支链甲基而形成:
m/z 84是分子离子M。
综上所述,2-甲基-1-戊烯。
2517.某化合物的紫外光谱:?max+·
CHOH 262nm(?max15);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16-25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。
(CH3COCH2CH2COOH)
(1) U=2
(2) UV262nm(?max15): R带
(3) IR 3330~2500cm?1:?-OH; 1715 cm?1:?-C=O (峰宽可能是C=O与酸的C=O的吸收重叠)
色谱分析法概论 思 考 题 和 习 题
1.色谱法作为分析方法的最大特点是什么?
色谱法以高超的分离能力为最大特点,具有高灵敏度、高选择性、高效能、分析速度快及应用广泛等优点。
2.一个组分的色谱峰可用哪些参数描述? 这些参数各有何意义?
一个组分的色谱峰可用三项参数即峰高或峰面积、峰位及峰宽说明。其中峰高或峰面积用于定量;峰位用保留值表示,用于定性;峰宽用于衡量柱效。