第六节 质谱解析程序

1、第六节 质谱解析程序,一、已知化合物的结构确定,1、目标化合物的结构测定：将所测得的试样质谱 与已知化合物同时进行质谱分析，对比质谱图。 2、质谱仪储存系统中储存已知化合物：将所测得的试样质谱与库存已知化合物的质谱进行比较，列出与试样质谱最为接近的几种化合物的结构，在利用其他手段推测唯一结构。,二、未知化合物的质谱解析程序：,1、解析分子离子峰区域 （1） 确定分子离子峰：按判断分子离子峰的原则确认分子离子峰，定出试样的分子量，并注意分子离子峰的强度，初步判断化合物的类别。 一般芳香类化合物、共轭多烯类化合物、以及环状化合物的分子离子峰较强，有时是基峰。 分支多的脂肪族化合物、脂肪醇类化合物以

2、及脂肪酯类化合物的分子离子峰较弱，有时在质谱中不出现。,（2） 注意试样分子的奇偶性，如为奇数，则试样分子肯定含奇数个氮原子；如为偶数，还需根据其他信息判断试样分子中是否含有氮原子。 （3） 根据同位素离子峰强度，初步推测试样的分子式。含氯、溴以及硫元素的试样很容易根据（M+2）峰的强度加以确认。 （4） 可能的话，使用高分辨质谱仪，精确测出试样分子离子的质量，推出分子式。 （5） 根据分子式，计算出试样的不饱和度。,2. 解析碎片离子峰区域,（1） 找出主要碎片离子峰，并根据碎片离子的质荷比，查表确定碎片离子的组成，由此可了解试样的官能团和结构信息。 （2） 注意分子离子有何重要碎片脱去，由

3、此也可了解到试样结构方面的信息。 （3） 找出亚稳离子峰，利用， 确定 m1与m2两种离子的关系，确定开裂类型。 （4） 可能的话，使用高分辨质谱仪，精确测出重要的碎片离子的质量，确定碎片离子的元素组成。,3. 列出部分结构单元 （1） 根据分子离子脱去的碎片，以及一些主要的大碎片离子，列出试样结构中可能存在的部分结构单元。 （2） 根据分子式以及可能存在的结构单元，计算出剩余碎片的组成及不饱和度。 （3） 推测剩余碎片的结构。 4. 推出试样可能的结构式 （1） 按可能的方式连接所推出的结构单元以及剩余碎片，组成可能的结构式。 （2） 根据质谱或其他信息排除不合理结构，最后确定试样的结构式。

4、,例1： 某未知物经测定是只含C、H、O的有机化合物，红外光谱显示在31003700cm-1之间无吸收，其质谱图如下，试推测其结构。,解：1. 解析分子离子峰区域 （1） 分子离子峰较强，说明该试样分子离子结构稳定，可能具有苯环或共轭系统。分子量为136。 （2） 根据（M+1）/M=9%，可知该试样约含8个C原子，查贝农表136栏下，含C、H、O的只有下列四个式子：, C9H12O（=4） C8H8O2（=5） C7H4O3（=6） C5H12O4（=0） 2. 解析碎片离子峰区域 （1） 质荷比105为基峰，提示该离子为苯甲酰基（C6H5CO），质荷比39、51、77等峰为芳香环的特征峰，

5、进一步肯定了芳香环的存在。 （2） 分子离子峰与基峰的质量差为31，提示脱去的可能是CH2OH或CH3O，其裂解类型可能是简单开裂。 （3） 质荷比33.8的亚稳离子峰表明有m/z105m/z77的开裂。,3. 列出可能的部分结构单元 （1） 根据以上解析推测，试样的结构单元有 。 （2） 上述结构单元的确定，可排除分子式中的C9H12O（=4）、C7H4O3（H原子不足）、C5H12O4（=0），所以唯一可能的分子式为C8H8O2。由此可算出剩余碎片为-CH2OH或CH3O-。,4、试样结构的确定 （1）连接部分结构单元和剩余结构，可得下列两种可能的结构式： （2）由于该试样的红外光谱在31

6、003700cm-1处无吸收，提示结构中无-OH，所以该未知化合物结构为（a）。,例2： 某苯烃胺类生物碱的质谱如图所示，试推测其结构。,解：分子离子峰的质荷比为135，说明该试样分子式中含有奇数个N原子。碎片离子中有m/z 91、77、65的离子，这些都是芳香类化合物的特征峰，提示试样结构中有C6H5CH2-基团。基峰的m/z为44，正好等于分子离子与C6H5CH2-离子的质量差，说明该离子为CH3CHNH2，则该试样的结构为,主要碎片离子的开裂过程为：,例3、分子式为C6H12O的酮(A)、酮(B)，它们的质谱图如下，试确定酮(A)与酮(B)的结构。,化合物A,化合物B,共同结构裂解过程,化合物A的结构及裂解过程,化合物B的结构及裂解过程,M/Z=43,M/Z=85,M/Z=41,M/Z=57,练习 题,1. 某胺类化合物其质谱图上于m/e30处有一强峰, 试问其结构 可能为下列化合物中的哪一个？试写出其裂解过程。,2. 某酮分子式C10H12O，其质谱图给出m/e值为： 15、43、 57、91、105、148。试写出此化合物的结构。,3. 某化合物分子式C8H10O（M=122），其质谱图如下，试写出此化合物的结构及裂解过