教学目标质谱在有机分子结构表征的作用

1、教学目标：质谱在有机分子结构表征的作用教学重点：用质谱测分子量。教学安排：D1>D7；25min，无时间可以不学    化合物分子在高真空下，受高能（501000V）电束轰击，得到不同质量的"碎片"，按质荷比大小的顺序排列，到得到质量顺序称为质谱，质谱不属光波谱。一、质谱的应用    质谱有两个重要应用，一是测定分子相对质量，二是推断分子结构。1测定化合物的相对分子质量    利用质谱可以精确的测定化合物的相对分子质量，如CO、N2、C2H2等，相对

2、分子质量的为28，仅在十分位上有差异，用一般的测定化合物分子量的方法是难以区别的，但用质谱却能区分开。2给出分子结构方面的信息，推断分子的结构    化合物被教击成一些分子"碎片"，通过这些"碎片"进行"组合""复制"可以得到分子结构信息，对分子结构来表征。3使用质谱的优点    用质谱方法测定化合物的相对分子质量和结构表征，有快速、简捷、精确，样品用量少等（g）等优点。更重要的优点是，通过色谱质谱联用，可以用混合物来测定化合物的相对分

3、子质量和推导化合物的结构。只有色谱能把混合物分离开，就可以把混合物的各组分的相对分子质量和结构信息得到，这给化学工作者带来很大的方便。二、基本理理    化合物分子中各原子与基团结合的方式不同，化学键的键能不同，原子对电子束缚程度不同，在高真空气态受到的高能量（50100eV）电子束轰击，会失去一个电子的分子离M.+和不同质量带正电荷的碎片。通常用质量与带电荷之比（简称质荷比，用m/e表示）表示这些碎片。在电场、磁场的作用下，分子离子、碎片可按m/e的大小得到分离。M.+的质量就是化合物的相对分子质量，碎片的种类，质量和强度与化合物规律结合起来，就可以推

4、断分子比结构。三、质谱仪和质谱图1质谱仪的工作原理    质谱仪的工作原理如图：2质谱图    横坐标：m/e    纵坐标：各峰的相对强度，用%表示。强度最大者为100%。    峰：线状，线的高度与离子数目成比例。四、谱图解析1相对分子质量的确定（分子离子峰的识别）    一般情况下m/e最大者为分子离子峰，这个峰值不一定是最大的峰，取决于M.+的稳定性和轰击对电子束的质量。1）M.+ 的稳定

5、性顺序：2）电子束能量高，M.+ 数少；电子束能量大高，M.+消失，这时要改变仪器操作条件，重新测定质谱。3）M.+是最普通同位素的峰，即最轻同位素的峰。可能出现M+1，M+2的峰。一些同位素的天然丰度如下：    M+1峰可由2H、13C、15N、17O、33S等形成，M+2峰可由18O、81Br或两个多一个中质的同位素形成。由同位素长度%，决定M.+ 与M+1或M+2峰强度，确定M.+ 。4）确分子相对质量一般化合物，M.+的质量为相对分子质量含有几个碳的烃（忽略2H）有：M+1峰强度/ M.+峰强度=n x1.1% / 98.9%可以求分子中含碳数，也可以用来判断是否是M.+ 。溴化合物的M.+与M+2强度相近，如下图:1-溴丙烷的质谱图 2分子结构的推断    1）按质谱图上的各种碎片，是否按着化合物化学键断裂关系逐一推断。    2）到质谱图库中检素，可按两种方式与化合物类似的结构，看其谱图与其比较，按质谱图去查类似化合物的结构。