8.质谱分析法习题答案

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。