教學(xué)目標(biāo)質(zhì)譜在有機分子結(jié)構(gòu)表征的作用

1、教學(xué)目標(biāo)：質(zhì)譜在有機分子結(jié)構(gòu)表征的作用教學(xué)重點：用質(zhì)譜測分子量。教學(xué)安排：D1>D7；25min，無時間可以不學(xué)    化合物分子在高真空下，受高能（501000V）電束轟擊，得到不同質(zhì)量的"碎片"，按質(zhì)荷比大小的順序排列，到得到質(zhì)量順序稱為質(zhì)譜，質(zhì)譜不屬光波譜。一、質(zhì)譜的應(yīng)用    質(zhì)譜有兩個重要應(yīng)用，一是測定分子相對質(zhì)量，二是推斷分子結(jié)構(gòu)。1測定化合物的相對分子質(zhì)量    利用質(zhì)譜可以精確的測定化合物的相對分子質(zhì)量，如CO、N2、C2H2等，相對

2、分子質(zhì)量的為28，僅在十分位上有差異，用一般的測定化合物分子量的方法是難以區(qū)別的，但用質(zhì)譜卻能區(qū)分開。2給出分子結(jié)構(gòu)方面的信息，推斷分子的結(jié)構(gòu)    化合物被教擊成一些分子"碎片"，通過這些"碎片"進行"組合""復(fù)制"可以得到分子結(jié)構(gòu)信息，對分子結(jié)構(gòu)來表征。3使用質(zhì)譜的優(yōu)點    用質(zhì)譜方法測定化合物的相對分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)表征，有快速、簡捷、精確，樣品用量少等（g）等優(yōu)點。更重要的優(yōu)點是，通過色譜質(zhì)譜聯(lián)用，可以用混合物來測定化合物的相對分

3、子質(zhì)量和推導(dǎo)化合物的結(jié)構(gòu)。只有色譜能把混合物分離開，就可以把混合物的各組分的相對分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)信息得到，這給化學(xué)工作者帶來很大的方便。二、基本理理    化合物分子中各原子與基團結(jié)合的方式不同，化學(xué)鍵的鍵能不同，原子對電子束縛程度不同，在高真空氣態(tài)受到的高能量（50100eV）電子束轟擊，會失去一個電子的分子離M.+和不同質(zhì)量帶正電荷的碎片。通常用質(zhì)量與帶電荷之比（簡稱質(zhì)荷比，用m/e表示）表示這些碎片。在電場、磁場的作用下，分子離子、碎片可按m/e的大小得到分離。M.+的質(zhì)量就是化合物的相對分子質(zhì)量，碎片的種類，質(zhì)量和強度與化合物規(guī)律結(jié)合起來，就可以推

4、斷分子比結(jié)構(gòu)。三、質(zhì)譜儀和質(zhì)譜圖1質(zhì)譜儀的工作原理    質(zhì)譜儀的工作原理如圖：2質(zhì)譜圖    橫坐標(biāo)：m/e    縱坐標(biāo)：各峰的相對強度，用%表示。強度最大者為100%。    峰：線狀，線的高度與離子數(shù)目成比例。四、譜圖解析1相對分子質(zhì)量的確定（分子離子峰的識別）    一般情況下m/e最大者為分子離子峰，這個峰值不一定是最大的峰，取決于M.+的穩(wěn)定性和轟擊對電子束的質(zhì)量。1）M.+ 的穩(wěn)定

5、性順序：2）電子束能量高，M.+ 數(shù)少；電子束能量大高，M.+消失，這時要改變儀器操作條件，重新測定質(zhì)譜。3）M.+是最普通同位素的峰，即最輕同位素的峰?？赡艹霈F(xiàn)M+1，M+2的峰。一些同位素的天然豐度如下：    M+1峰可由2H、13C、15N、17O、33S等形成，M+2峰可由18O、81Br或兩個多一個中質(zhì)的同位素形成。由同位素長度%，決定M.+ 與M+1或M+2峰強度，確定M.+ 。4）確分子相對質(zhì)量一般化合物，M.+的質(zhì)量為相對分子質(zhì)量含有幾個碳的烴（忽略2H）有：M+1峰強度/ M.+峰強度=n x1.1% / 98.9%可以求分子中含碳數(shù)，也可以用來判斷是否是M.+ 。溴化合物的M.+與M+2強度相近，如下圖:1-溴丙烷的質(zhì)譜圖 2分子結(jié)構(gòu)的推斷    1）按質(zhì)譜圖上的各種碎片，是否按著化合物化學(xué)鍵斷裂關(guān)系逐一推斷。    2）到質(zhì)譜圖庫中檢素，可按兩種方式與化合物類似的結(jié)構(gòu)，看其譜圖與其比較，按質(zhì)譜圖去查類似化合物的結(jié)構(gòu)。