质谱图谱分析与介绍.ppt

概述：
质谱法是有机化合物结构分析的最重要的方法之一。它能准确地测定有机物的分子量，提供分子式和其他结构信息。它的测定灵敏度远高于其他结构分析方法，如红外、核磁等。
学习有机质谱的目的就是学会利用质谱谱图所提供的信息进行有机化合物的结构鉴定，包括元素组成和一级结构的推导。
质谱图谱分析与介绍
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空气的质谱图
空气的质谱图
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横坐标表示 m/z，由于分子离子或碎片离子在大多数情况下只带一个正电荷，所以通常称m/z为质量数，对于低分辨率的仪器，离子的质荷比在数值上就等于它的质量数。
纵坐标表示离子强度，在质谱中可以看到几个高低不同的峰，纵坐标峰高代表了各种不同质荷比的离子丰度-离子流强度。
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离子流强度有两种不同的表示方法:
（1）绝对强度
是将所有离子峰的离子流强度相加作为总离子流，用各离子峰的离子强度除以总离子流，得出各离子流占总离子流的百分数
（2）相对强度
以质谱峰中最强峰作为100％，称为基峰（该离子的丰度最大、最稳定），然后用各种峰的离子流强度除以基峰的离子流强度，所得的百分数就是相对强度。
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表示方法： (以上图为例)
m/z 14 () m/z 28 (100) m/z 33 ()
16 () 29 () 34 ()
20 () 32 (23) 40 ()
44 ()
括弧中的数字即峰的相对强度，表示100％者是基峰，N2在空气中含量最高而且也最稳定。（32）是O2，在空气中占1/5，N2占4/5，N2的峰高为100％，O2就占N2的23％。
现在一般的质谱图都以相对强度表示，并以棒图的形式画出来。
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有机质谱提供分子结构的信息包括：
分子量
元素组成
由裂解碎片检测官能团、辨认化合物的类型、推导碳骨架。
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对于有机质谱最经典、使用最广泛的是电子轰击法（EI）。
EI法的特点：
方法成熟。无论是理论研究，仪器设备，还是资料积累都比较完善。至今出版的质谱标准图集基本上是70eV的电子轰击质谱图。
谱图中有较多的碎片离子，能提供丰富的结构信息。
灵敏度高，能检测纳克级样品。
重复性好。相对于其他电离技术，EI的重复性最好。
EI法的缺点：
70eV的轰击电子能量较高，使某些化合物的分子离子检测不到，造成分子量测定的困难。
EI法要求样品先气化然后才能电离，受热易分解，或者是不能气化的物质都不适宜用电子轰击法电离。
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质谱常用术语
分子离子
被电离了的分子。 “+”表示分子离子带一个电子电量的正电荷, “.” 表示它有一个不成对电子。
碎片离子 由分子离子在离子源中碎裂生成的。
奇电子离子 外层有未成对电子的离子。
偶电子离子 外层电子全部成对的离子。
同位素峰 元素组成中含有一个非最高天然丰度的同位素。
亚稳峰 m*
离子在质谱仪的无场漂移区中分解而形成的峰。
母离子 在任一反应中发生分解的离子。
子离子 离子碎裂反应产生的离子。
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基峰 谱图中表现为最高峰度离子的峰。
负离子
通过电子捕获及电离时形成离子对等机理产生的。含电负性原子 F、Cl、O、N等的化合物产生负离子的产率较高。
准分子离子 [M+H]+
简单断裂 仅涉及一个键断裂的离子分解反应
重排
指一个反应，其离子或中性产物中的原子排列与前体离子不同
α断裂
与奇电子原子邻接原子的键断裂，化学均裂转移一个电子。
i断裂
涉及到一对电子的转移，是化学键异裂的，同时正电荷位置发生转移
（全箭头） 电子对转移
(鱼钩） 单个电子转移
r+db 环加双键数
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关于离子的电荷位置，一般认为有下列几种情况：如果分子中含有杂原子,则分子易失去杂原子的未成键电子而带电荷，电荷位置可表示在杂原子上，如C