波譜分析-第五章 質(zhì)譜

1、第五章第五章 質(zhì)質(zhì) 譜譜 (MS)2022-5-2725.1 概述概述5.2 質(zhì)譜分析原理及質(zhì)譜儀質(zhì)譜分析原理及質(zhì)譜儀5.3 質(zhì)譜圖及其離子峰類型質(zhì)譜圖及其離子峰類型 5.4 質(zhì)譜中裂解反應(yīng)及離子裂解機(jī)理質(zhì)譜中裂解反應(yīng)及離子裂解機(jī)理5.5 各類有機(jī)化合物的斷裂規(guī)律各類有機(jī)化合物的斷裂規(guī)律 及質(zhì)譜圖及質(zhì)譜圖5.6 質(zhì)譜解析及應(yīng)用質(zhì)譜解析及應(yīng)用 一、質(zhì)譜定義一、質(zhì)譜定義以某種方式使有機(jī)化合物的分子以某種方式使有機(jī)化合物的分子電離電離、碎裂碎裂，然后按照離子的然后按照離子的質(zhì)荷比質(zhì)荷比大小（大?。╩/z，作橫坐標(biāo)），作橫坐標(biāo)）把生成的各種離子分離，檢測(cè)它們的把生成的各種離子分離，檢測(cè)它們的強(qiáng)度強(qiáng)度（

2、作（作縱坐標(biāo)），并將其排列成譜，這種研究物質(zhì)結(jié)縱坐標(biāo)），并將其排列成譜，這種研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法稱作質(zhì)譜法。構(gòu)的方法稱作質(zhì)譜法。5.1 概述概述二、質(zhì)譜分類二、質(zhì)譜分類1. 按按用途用途分：分：有機(jī)質(zhì)譜、無(wú)機(jī)質(zhì)譜、同位素質(zhì)譜有機(jī)質(zhì)譜、無(wú)機(jī)質(zhì)譜、同位素質(zhì)譜2. 按按聯(lián)用方式聯(lián)用方式分：分：氣氣-質(zhì)聯(lián)用、液質(zhì)聯(lián)用、液-質(zhì)聯(lián)用、質(zhì)聯(lián)用、質(zhì)質(zhì)-質(zhì)聯(lián)用質(zhì)聯(lián)用3. 按儀器分離按儀器分離原理原理分：分：?jiǎn)尉劢官|(zhì)譜、雙聚焦質(zhì)譜、單聚焦質(zhì)譜、雙聚焦質(zhì)譜、四極質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、四極質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、回旋共振質(zhì)譜回旋共振質(zhì)譜質(zhì)譜不屬波譜范圍；質(zhì)譜不屬波譜范圍；質(zhì)譜圖與電磁波的波長(zhǎng)和分子內(nèi)某種物理量質(zhì)譜圖與電磁波的

3、波長(zhǎng)和分子內(nèi)某種物理量 的改變無(wú)關(guān)；的改變無(wú)關(guān)；質(zhì)譜是分子離子及碎片離子的質(zhì)量與其相對(duì)質(zhì)譜是分子離子及碎片離子的質(zhì)量與其相對(duì) 強(qiáng)度的譜，譜圖與強(qiáng)度的譜，譜圖與分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)有關(guān)；有關(guān)； 質(zhì)譜法進(jìn)樣量少，靈敏度高，分析速度快；質(zhì)譜法進(jìn)樣量少，靈敏度高，分析速度快；質(zhì)譜是唯一可以給出分子量、確定分子式質(zhì)譜是唯一可以給出分子量、確定分子式 的方法，而分子式的確定對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)的方法，而分子式的確定對(duì)化合物的結(jié)構(gòu) 鑒定是至關(guān)重要的。鑒定是至關(guān)重要的。 三、特點(diǎn)：三、特點(diǎn)：1、 樣品樣品元素組成元素組成；四、質(zhì)譜圖上提供的信息四、質(zhì)譜圖上提供的信息2、 物質(zhì)的物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量；3、物質(zhì)的

4、、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息結(jié)構(gòu)信息-結(jié)構(gòu)不同，分子的碎片結(jié)構(gòu)不同，分子的碎片 不同不同(質(zhì)荷比不同質(zhì)荷比不同)；4、復(fù)雜混合物的、復(fù)雜混合物的定性定量分析定性定量分析-與色譜方法與色譜方法 聯(lián)用聯(lián)用(GC-MS)；5、樣品中原子的、樣品中原子的同位素比同位素比。 一、質(zhì)譜分析的過(guò)程與原理一、質(zhì)譜分析的過(guò)程與原理5.2 質(zhì)譜分析原理及質(zhì)譜儀質(zhì)譜分析原理及質(zhì)譜儀1、進(jìn)樣進(jìn)樣： 化合物通過(guò)汽化引入離子化室；化合物通過(guò)汽化引入離子化室；2、離子化離子化 在離子化室，組分分子電離形成正離子在離子化室，組分分子電離形成正離子M+ 或與電子結(jié)合，形成負(fù)離子或與電子結(jié)合，形成負(fù)離子 M 離子也可因撞擊強(qiáng)烈而形成離子也可

5、因撞擊強(qiáng)烈而形成碎片離子碎片離子。M-eM+.A+ + B+.C+ D221 mzV 3、荷電離子被加速電壓、荷電離子被加速電壓V加速加速，產(chǎn)生一定，產(chǎn)生一定的的速度速度，與質(zhì)量、電荷及加速電壓有關(guān)：，與質(zhì)量、電荷及加速電壓有關(guān)：4、加速離子進(jìn)入一個(gè)強(qiáng)度為、加速離子進(jìn)入一個(gè)強(qiáng)度為B 的磁場(chǎng)，的磁場(chǎng)，發(fā)生發(fā)生偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)，半徑為：，半徑為：zBmr 將上二式合并：將上二式合并：VrBzm222 當(dāng)當(dāng) r 為儀器設(shè)置不變時(shí)，改變加速電壓為儀器設(shè)置不變時(shí)，改變加速電壓 V 或或磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度 B，則不同，則不同 m/z 的離子依次通過(guò)狹的離子依次通過(guò)狹縫到達(dá)縫到達(dá)檢測(cè)檢測(cè)器，形成質(zhì)量譜，簡(jiǎn)稱質(zhì)譜。器，

6、形成質(zhì)量譜，簡(jiǎn)稱質(zhì)譜。二、質(zhì)譜儀二、質(zhì)譜儀1. 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)進(jìn)樣系統(tǒng)離子源質(zhì)量分析器檢測(cè)器顯示真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)為了獲得離子的良好分離和分析效果，避免為了獲得離子的良好分離和分析效果，避免 離子損失，凡有樣品分子及離子存在和通離子損失，凡有樣品分子及離子存在和通 過(guò)的地方，必須處于過(guò)的地方，必須處于真空狀態(tài)真空狀態(tài)。儀器的發(fā)展、改進(jìn)儀器的發(fā)展、改進(jìn)離子源真空度應(yīng)：離子源真空度應(yīng)：1.310-41.310-5Pa，質(zhì)量分析器中應(yīng)：質(zhì)量分析器中應(yīng)：1.310-6Pa原因原因：真空度過(guò)低，將會(huì)引起：真空度過(guò)低，將會(huì)引起 a. 大量氧會(huì)燒壞離子源燈絲；大量氧會(huì)燒壞離子源燈絲； b. 引起其它分子離子

7、反應(yīng)，使質(zhì)譜圖復(fù)雜化；引起其它分子離子反應(yīng)，使質(zhì)譜圖復(fù)雜化； c. 用作加速離子的幾千伏高壓會(huì)引起放電用作加速離子的幾千伏高壓會(huì)引起放電。 功能功能：將進(jìn)樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉(zhuǎn)化：將進(jìn)樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉(zhuǎn)化 成離子。成離子。硬源硬源：離子化能量高，伴有化學(xué)鍵的斷裂，：離子化能量高，伴有化學(xué)鍵的斷裂， 譜圖復(fù)雜，可得到分子官能團(tuán)的信息；譜圖復(fù)雜，可得到分子官能團(tuán)的信息；軟源軟源：離子化能量低，產(chǎn)生的碎片少，譜圖：離子化能量低，產(chǎn)生的碎片少，譜圖 簡(jiǎn)單，可得到分子量信息。簡(jiǎn)單，可得到分子量信息。分類分類：根據(jù)樣品：根據(jù)樣品離子化方式離子化方式和和電離源能量電離源能量高高 低，通?？蓪㈦婋x

8、源分為：低，通?？蓪㈦婋x源分為： 由于離子化所需要的能量隨分子不同由于離子化所需要的能量隨分子不同差異很大，因此，對(duì)于不同的分子應(yīng)差異很大，因此，對(duì)于不同的分子應(yīng)選擇不同的離解方法。選擇不同的離解方法。電子轟擊源是電子轟擊源是通用通用的電離法，使用高能的電離法，使用高能電子束從試樣分子中撞出一個(gè)電子而產(chǎn)電子束從試樣分子中撞出一個(gè)電子而產(chǎn)生正離子。生正離子。 電子轟擊源電子轟擊源(EI)低速）高速(2M)(Mee 化學(xué)電離源（化學(xué)電離源（CI）離子室內(nèi)的離子室內(nèi)的反應(yīng)氣反應(yīng)氣（甲烷等，（甲烷等，10100Pa，是樣品的是樣品的103105倍）倍）被電子被電子（100240eV）轟擊轟擊，產(chǎn)生產(chǎn)生

9、離子離子，再與，再與試樣分子碰撞試樣分子碰撞，產(chǎn)，產(chǎn)生生準(zhǔn)分子離子準(zhǔn)分子離子。 電噴霧電離電噴霧電離源源 ( ESI ）從從霧化器套管霧化器套管的毛細(xì)管端噴出的的毛細(xì)管端噴出的帶電帶電樣品液樣品液 滴，隨著溶劑的不斷快速蒸發(fā)，液滴迅速變滴，隨著溶劑的不斷快速蒸發(fā)，液滴迅速變 小，表面電荷密度不斷增大。由于電荷間的小，表面電荷密度不斷增大。由于電荷間的 排斥作用，就會(huì)排出溶劑分子，得到樣品的排斥作用，就會(huì)排出溶劑分子，得到樣品的 準(zhǔn)分子離子。準(zhǔn)分子離子。通常通常小分子小分子得到得到帶單電荷的準(zhǔn)分子離子帶單電荷的準(zhǔn)分子離子， 而而大分子大分子則得到則得到多種多電荷離子多種多電荷離子。檢測(cè)質(zhì)。檢測(cè)質(zhì)

10、 量可提高幾十倍。是量可提高幾十倍。是很軟很軟的電離方法，通的電離方法，通 常無(wú)碎片離子峰，只有整體分子的峰，十常無(wú)碎片離子峰，只有整體分子的峰，十 分分有利于生物大分子有利于生物大分子的質(zhì)譜測(cè)定。的質(zhì)譜測(cè)定。 場(chǎng)場(chǎng)致致電離電離（FI）是一種軟電離技術(shù)。當(dāng)樣品蒸汽鄰近是一種軟電離技術(shù)。當(dāng)樣品蒸汽鄰近或接觸到帶高正電位的金屬針時(shí)，由或接觸到帶高正電位的金屬針時(shí)，由于高曲率的針端產(chǎn)生很強(qiáng)的于高曲率的針端產(chǎn)生很強(qiáng)的電位梯度電位梯度(107-108 V/cm) ，樣品分子可被電離。，樣品分子可被電離。質(zhì)量分析器質(zhì)量分析器位于位于離子源和檢測(cè)器之離子源和檢測(cè)器之間，依據(jù)不同方式間，依據(jù)不同方式將樣品離子

11、將樣品離子按質(zhì)按質(zhì)荷比荷比 m/z 分開(kāi)分開(kāi)。主要主要類型類型有：有： 質(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的核心。質(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的核心。 、 、 、 、 傅立葉變換離子回旋共振等。傅立葉變換離子回旋共振等。 磁場(chǎng)分析器磁場(chǎng)分析器 使用使用扇型磁場(chǎng)扇型磁場(chǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但是分辨率低。操作方便，但是分辨率低。使用使用扇型電場(chǎng)扇型電場(chǎng)及及扇型磁場(chǎng)扇型磁場(chǎng)，分辨率高，其缺點(diǎn)是價(jià)格貴，分辨率高，其缺點(diǎn)是價(jià)格貴，操作和調(diào)整比較困難。操作和調(diào)整比較困難。單聚焦單聚焦磁場(chǎng)分析器磁場(chǎng)分析器雙聚焦雙聚焦磁場(chǎng)分析器磁場(chǎng)分析器a. 單聚焦磁場(chǎng)分析器單聚焦磁場(chǎng)分析器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：扇形磁場(chǎng)：扇形磁場(chǎng) (可以是可以是18

12、0、 90、60等等)原理原理VrBzm222 離子的離子的m/z大，偏轉(zhuǎn)大，偏轉(zhuǎn) 半徑也大，通過(guò)磁半徑也大，通過(guò)磁 場(chǎng)可以把不同離子場(chǎng)可以把不同離子 分開(kāi)；分開(kāi)；當(dāng)當(dāng) r 為儀器設(shè)置不變時(shí)，改變加速電壓或?yàn)閮x器設(shè)置不變時(shí)，改變加速電壓或 磁場(chǎng)強(qiáng)度，則不同磁場(chǎng)強(qiáng)度，則不同m/z的離子依次通過(guò)狹縫的離子依次通過(guò)狹縫 到達(dá)檢測(cè)器，形成質(zhì)譜。到達(dá)檢測(cè)器，形成質(zhì)譜?，F(xiàn)代質(zhì)譜儀一般是保持現(xiàn)代質(zhì)譜儀一般是保持V、r不變，通過(guò)電不變，通過(guò)電 磁鐵掃描磁場(chǎng)而獲得質(zhì)譜圖。磁鐵掃描磁場(chǎng)而獲得質(zhì)譜圖。b. 雙聚焦磁場(chǎng)分析器雙聚焦磁場(chǎng)分析器使用雙聚焦的原因：使用雙聚焦的原因： 離開(kāi)離子源的同一離子初始能量不為零，離開(kāi)

13、離子源的同一離子初始能量不為零， 且能量各不相同，加速后的離子能量也不且能量各不相同，加速后的離子能量也不 相同，運(yùn)動(dòng)半徑差異，難以完全聚集。相同，運(yùn)動(dòng)半徑差異，難以完全聚集。解決辦法：解決辦法： 加一靜電場(chǎng)加一靜電場(chǎng)Ee，實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)能量聚焦能量聚焦：對(duì)于動(dòng)能不同的離子，通過(guò)調(diào)節(jié)電場(chǎng)能，達(dá)對(duì)于動(dòng)能不同的離子，通過(guò)調(diào)節(jié)電場(chǎng)能，達(dá)到聚焦的目的。到聚焦的目的。雙聚焦磁場(chǎng)分析器的特點(diǎn)：分辨率高。雙聚焦磁場(chǎng)分析器的特點(diǎn)：分辨率高。雙聚焦雙聚焦 能量聚焦能量聚焦：相同質(zhì)荷比，速度：相同質(zhì)荷比，速度(能量能量)不同的不同的 離子會(huì)聚；離子會(huì)聚； 方向聚焦方向聚焦：相同質(zhì)荷比，入射方向不同的：相同質(zhì)荷比，入射

14、方向不同的 離子會(huì)聚。離子會(huì)聚。飛行時(shí)間分析器飛行時(shí)間分析器 此離子達(dá)到無(wú)場(chǎng)漂移管另一端此離子達(dá)到無(wú)場(chǎng)漂移管另一端 的時(shí)間為：的時(shí)間為：VzmLLt21. 飛行時(shí)間分析器的離子分離是以飛行時(shí)間分析器的離子分離是以非磁方式非磁方式達(dá)到的。達(dá)到的。221 mzV 在飛出離子源后進(jìn)入一長(zhǎng)約在飛出離子源后進(jìn)入一長(zhǎng)約1m的的無(wú)場(chǎng)無(wú)場(chǎng)漂移管，漂移管，從離子源飛出的離子動(dòng)能基本一致，離子從離子源飛出的離子動(dòng)能基本一致，離子加速后的速度為：加速后的速度為： 222LVtzm 即即：不同：不同 m/z 的離子，飛出漂移管的時(shí)間不的離子，飛出漂移管的時(shí)間不 同，實(shí)現(xiàn)了離子的分離。同，實(shí)現(xiàn)了離子的分離。 四極四極質(zhì)

15、量分析器質(zhì)量分析器由由四四根根平行平行的棒狀的棒狀電極電極組成而得名。組成而得名。在兩組在兩組相對(duì)極桿相對(duì)極桿間間:一組加直流電壓一組加直流電壓Vdc，一組加射頻電壓一組加射頻電壓Vrf，四級(jí)之間的空間處于射四級(jí)之間的空間處于射頻調(diào)制的直流電壓的兩頻調(diào)制的直流電壓的兩種作用下的射頻場(chǎng)中。種作用下的射頻場(chǎng)中。+在一定在一定Vdc/Vrf 作用下，作用下，只有一定只有一定 m/z 的離子的離子能到達(dá)收集器，其他能到達(dá)收集器，其他離子被濾掉。離子被濾掉。 離子阱離子阱(Ion trap analyzer)離子阱與四極離子阱與四極質(zhì)量分析器的原理類似，因質(zhì)量分析器的原理類似，因此也稱為四極離子阱；或因

16、其儲(chǔ)存離子的此也稱為四極離子阱；或因其儲(chǔ)存離子的性質(zhì)而稱為四極離子儲(chǔ)存器。性質(zhì)而稱為四極離子儲(chǔ)存器。2、質(zhì)譜儀的主要技術(shù)指標(biāo)、質(zhì)譜儀的主要技術(shù)指標(biāo) （1）靈敏度）靈敏度（2）分辨率）分辨率 分辨率是指儀器對(duì)質(zhì)量非常接分辨率是指儀器對(duì)質(zhì)量非常接近的兩種離子的分辨能力。近的兩種離子的分辨能力。 常用某種標(biāo)準(zhǔn)樣品產(chǎn)生一定信噪比常用某種標(biāo)準(zhǔn)樣品產(chǎn)生一定信噪比(比如比如S/N50)的分子離子峰所需要的最小檢測(cè)的分子離子峰所需要的最小檢測(cè)量作為儀器的靈敏度指標(biāo)。量作為儀器的靈敏度指標(biāo)。 一般定義是一般定義是：對(duì)兩個(gè)相等強(qiáng)度的相鄰峰，當(dāng)：對(duì)兩個(gè)相等強(qiáng)度的相鄰峰，當(dāng)兩峰間的峰谷兩峰間的峰谷不大于其峰高不大于其

17、峰高10%時(shí)，則認(rèn)為時(shí)，則認(rèn)為兩峰已經(jīng)分開(kāi)，其分辨率：兩峰已經(jīng)分開(kāi)，其分辨率：mmmmmR 1121故在兩峰質(zhì)量數(shù)相差較小時(shí)，要求儀器故在兩峰質(zhì)量數(shù)相差較小時(shí)，要求儀器有較大的分辨率。有較大的分辨率。（2）ArCl+： 74.9312；As+：74.921678009216.749312.749216.74MMR低分辨率質(zhì)譜儀：低分辨率質(zhì)譜儀： R 共軛烯烴共軛烯烴酮酮醇醇 B. 苯苯酮酮共軛烯烴共軛烯烴醇醇 C. 共軛烯烴共軛烯烴苯苯酮酮醇醇 D. 苯苯 共軛烯烴共軛烯烴醇醇酮酮2. 化合物化合物 在質(zhì)譜圖上出現(xiàn)的主要強(qiáng)峰是（在質(zhì)譜圖上出現(xiàn)的主要強(qiáng)峰是（ ） A. m/z 15 B. m/z

18、 29 C. m/z 43 D. m/z 713. 溴己烷經(jīng)溴己烷經(jīng)均裂后均裂后, 可產(chǎn)生的離子峰的最可能情況為可產(chǎn)生的離子峰的最可能情況為 ( ) A. m/z 85 B. m/z 79 和和m/z 85 C. m/z 71 D. m/z 71 和和m/z 934. 在在C2H5F 中，中， F 對(duì)下述離子峰有貢獻(xiàn)的是對(duì)下述離子峰有貢獻(xiàn)的是 ( ) A. M B. M+1 C. M+2 D. M 及及M+25. 某化合物的某化合物的MS 圖上出現(xiàn)圖上出現(xiàn)m/e 74的強(qiáng)峰，的強(qiáng)峰，IR 光譜在光譜在 34003200cm-1有一寬峰，有一寬峰，17001750cm-1有一強(qiáng)峰，有一強(qiáng)峰， 則

19、該化合物可能是則該化合物可能是 （ ）2022-5-27167 A. R1-(CH2)3-COOCH3 B. R1-(CH2)4-COOH C. R1-(CH2)2-CH-COOH D.（B）或（）或（C） | CH36. 下列化合物含下列化合物含 C、H 或或O、N，試指出哪一種化合物的，試指出哪一種化合物的 分子離子峰為奇數(shù)？分子離子峰為奇數(shù)？( ) A. C6H6 B. C6H5NO2 C. C4H2N6O D. C9H10O27. 在下列化合物中在下列化合物中, 何者不能發(fā)生麥?zhǔn)现嘏藕握卟荒馨l(fā)生麥?zhǔn)现嘏? ( ) A. B. C. D. 8. 某烷烴類化合物某烷烴類化合物MS圖如右圖，

20、圖如右圖， 該化合物的結(jié)構(gòu)為（該化合物的結(jié)構(gòu)為（ ） A. C7H14 B. C2H5Br C. C3H7Cl D. C2H5F 2022-5-271689. 某化合物的質(zhì)譜圖上出現(xiàn)某化合物的質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z 31 的強(qiáng)峰，則該化合物不的強(qiáng)峰，則該化合物不 可能為可能為 ( ) A. 醚醚 B. 醇醇 B. 胺胺 D. 醚或醇醚或醇10. 一種酯類一種酯類(M=116)，質(zhì)譜圖上在，質(zhì)譜圖上在m/z 57(100%)，m/z 29 (27%)及及m/z 43(27%)處均有離子峰處均有離子峰, 初步推測(cè)其可能初步推測(cè)其可能 結(jié)構(gòu)為結(jié)構(gòu)為 ( ) A. (CH3)2CHCOOC2H5 B. C

21、H3CH2COOCH2CH2CH3 C. CH3(CH2)3COOCH3 D. CH3COO(CH2)3CH311. 某化合物相對(duì)分子質(zhì)量某化合物相對(duì)分子質(zhì)量M=142，其質(zhì)譜圖如下，其質(zhì)譜圖如下， 則該則該 化合物為化合物為 ( )A.正癸烷正癸烷 B. 2,6-二甲基辛烷二甲基辛烷 C. 4,4-二甲基辛烷二甲基辛烷 D. 3-甲基壬烷甲基壬烷2022-5-2716912. 3,3-二甲基戊烷二甲基戊烷(結(jié)構(gòu)見(jiàn)右圖結(jié)構(gòu)見(jiàn)右圖) 受到電子流轟擊后，最容受到電子流轟擊后，最容 易斷裂的鍵位是易斷裂的鍵位是 ( ) A. 1 和和4 B. 2 和和3 C. 5 和和6 D. (2)和和(3)13

22、. 在丁烷的質(zhì)譜圖中，在丁烷的質(zhì)譜圖中，M 對(duì)對(duì)(M+1)的比例是的比例是 （ ） A.100:1.1 B. 100:2.2 C. 100:3.3 D. 100:4.414. 發(fā)生麥?zhǔn)现嘏诺囊粋€(gè)必備條件是（發(fā)生麥?zhǔn)现嘏诺囊粋€(gè)必備條件是（ ） A. 分子中有電負(fù)性基團(tuán)分子中有電負(fù)性基團(tuán) B. 分子中有不飽和基團(tuán)分子中有不飽和基團(tuán) C. 不飽和雙鍵基團(tuán)不飽和雙鍵基團(tuán)-位上要有位上要有H原子原子 D. 分子中要有一個(gè)六元環(huán)分子中要有一個(gè)六元環(huán)15. 質(zhì)譜質(zhì)譜(MS)主要用于測(cè)定化合物中的（主要用于測(cè)定化合物中的（ ） A. 官能團(tuán)官能團(tuán) B. 共軛系統(tǒng)共軛系統(tǒng) C. 分子量分子量 D. 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)

23、16. 分子離子峰，其質(zhì)量數(shù)與化合物的分子量（分子離子峰，其質(zhì)量數(shù)與化合物的分子量（ ） A. 相等相等 B. 分子量分子量 D. 與分子量無(wú)關(guān)與分子量無(wú)關(guān)2022-5-2717017. 氮律指出：一般有機(jī)化合物分子量與其含氮律指出：一般有機(jī)化合物分子量與其含N原子數(shù)的原子數(shù)的 關(guān)系是關(guān)系是 ( ) A. 含奇數(shù)個(gè)含奇數(shù)個(gè)N原子時(shí)，分子量是偶數(shù)原子時(shí)，分子量是偶數(shù) B. 含奇數(shù)個(gè)含奇數(shù)個(gè)N原子時(shí)，分子量是奇數(shù)原子時(shí)，分子量是奇數(shù) C. 含偶數(shù)個(gè)含偶數(shù)個(gè)N原子時(shí)，分子量是奇數(shù)原子時(shí)，分子量是奇數(shù) D. 無(wú)關(guān)系無(wú)關(guān)系18. 異裂，其化學(xué)鍵在斷裂過(guò)程中發(fā)生（異裂，其化學(xué)鍵在斷裂過(guò)程中發(fā)生（ ） A.

24、 兩個(gè)電子向一個(gè)方向轉(zhuǎn)移兩個(gè)電子向一個(gè)方向轉(zhuǎn)移 B. 一個(gè)電子轉(zhuǎn)移一個(gè)電子轉(zhuǎn)移 C. 兩個(gè)電子分別向兩個(gè)方向轉(zhuǎn)移兩個(gè)電子分別向兩個(gè)方向轉(zhuǎn)移 D. 無(wú)電子轉(zhuǎn)移無(wú)電子轉(zhuǎn)移19. 某化合物的質(zhì)譜中，其分子離子峰某化合物的質(zhì)譜中，其分子離子峰M與其與其M+2峰強(qiáng)度峰強(qiáng)度 比為約比為約1:1, 說(shuō)明分子中可能含有（說(shuō)明分子中可能含有（ ） A. 一個(gè)一個(gè)Cl B. 一個(gè)一個(gè)Br C. 一個(gè)一個(gè)N D. 一個(gè)一個(gè)S20. 質(zhì)譜圖中出現(xiàn)的質(zhì)荷比不等于它的質(zhì)量，而只等于它質(zhì)譜圖中出現(xiàn)的質(zhì)荷比不等于它的質(zhì)量，而只等于它 質(zhì)量的半數(shù)的峰，這類峰稱為質(zhì)量的半數(shù)的峰，這類峰稱為( ) A. 分子離子峰分子離子峰 B.

25、 亞穩(wěn)離子峰亞穩(wěn)離子峰 C. 雙電荷離子峰雙電荷離子峰 D. 碎片離子峰碎片離子峰2022-5-2717121. 對(duì)于斷裂一根鍵裂解過(guò)程，下列（對(duì)于斷裂一根鍵裂解過(guò)程，下列（ ）說(shuō)法是對(duì)的）說(shuō)法是對(duì)的 A. 在所有的化合物中，直鏈烷烴的分子離子峰最強(qiáng)在所有的化合物中，直鏈烷烴的分子離子峰最強(qiáng) B. 具有側(cè)鏈的環(huán)烷烴優(yōu)先在側(cè)鏈部位斷裂，生成環(huán)具有側(cè)鏈的環(huán)烷烴優(yōu)先在側(cè)鏈部位斷裂，生成環(huán) 狀游離基狀游離基 C. 含雙鍵、芳環(huán)的化合物分子離子不穩(wěn)定，分子離含雙鍵、芳環(huán)的化合物分子離子不穩(wěn)定，分子離 子峰較強(qiáng)子峰較強(qiáng) D. 在雙鍵、芳環(huán)的在雙鍵、芳環(huán)的鍵上容易發(fā)生斷裂，生成的鍵上容易發(fā)生斷裂，生成的 正

26、離子與雙鍵、芳環(huán)共軛穩(wěn)定正離子與雙鍵、芳環(huán)共軛穩(wěn)定 22. 某化合物的質(zhì)譜圖如右，該某化合物的質(zhì)譜圖如右，該 化合物含有的元素為化合物含有的元素為( )m/z84 8649 51A.只含只含C、H、O B. 含含S C. 含含Cl D. 含含Br 23. 在通常的質(zhì)譜條件下，下列在通常的質(zhì)譜條件下，下列( )碎片峰不可能出現(xiàn)碎片峰不可能出現(xiàn) A. M+2 B. M-2 C. M-8 D. M-182022-5-2717224. 化合物（結(jié)構(gòu)式見(jiàn)右下圖）的化合物（結(jié)構(gòu)式見(jiàn)右下圖）的MS圖中（圖中（M156），）， 豐度最大的峰是（豐度最大的峰是（ ） A. m/z99 B. m/z141 C.

27、m/z113 D. m/z57 25. 某芳烴某芳烴(M120)的部分質(zhì)譜如右下，的部分質(zhì)譜如右下， 試問(wèn)該化合物結(jié)構(gòu)（試問(wèn)該化合物結(jié)構(gòu)（ ）26. 質(zhì)譜圖中出現(xiàn)的強(qiáng)度較低的，峰較寬、且質(zhì)譜圖中出現(xiàn)的強(qiáng)度較低的，峰較寬、且m/z不是不是 整數(shù)值的離子峰，這類峰稱為（整數(shù)值的離子峰，這類峰稱為（ ） A. 分子離子峰分子離子峰 B. 亞穩(wěn)離子峰亞穩(wěn)離子峰 C. 同位素峰同位素峰 D. 碎片離子峰碎片離子峰27. 芳烴的分子離子峰的相對(duì)強(qiáng)度通常是芳烴的分子離子峰的相對(duì)強(qiáng)度通常是( ) A. 較強(qiáng)較強(qiáng) B. 較少較少 C. 很弱很弱 D. 不出現(xiàn)不出現(xiàn)2022-5-27173二、填空題二、填空題1.

28、 對(duì)含有一個(gè)碳原子和一個(gè)氯原子的化合物，可能有的同對(duì)含有一個(gè)碳原子和一個(gè)氯原子的化合物，可能有的同 位素組合是位素組合是_，它們所對(duì)應(yīng)的分子離子峰，它們所對(duì)應(yīng)的分子離子峰 是是_，強(qiáng)度之比為，強(qiáng)度之比為 。2. 某化合物分子式為某化合物分子式為C4H8O2， M=88，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)，質(zhì)譜圖上出現(xiàn)m/z 60 的基峰，則該化合物最大可能為的基峰，則該化合物最大可能為_(kāi)。3. 考慮到考慮到12C 和和13C 的分布，乙烷可能的分子式是的分布，乙烷可能的分子式是 _，這些同位素分子，這些同位素分子 的分子離子值的分子離子值m/z 分別是分別是_，對(duì)應(yīng)峰強(qiáng)度為，對(duì)應(yīng)峰強(qiáng)度為 _。4. 含奇數(shù)個(gè)氮原子有

29、機(jī)化合物，其分子離子的質(zhì)荷比值含奇數(shù)個(gè)氮原子有機(jī)化合物，其分子離子的質(zhì)荷比值 為為 。5. 二溴乙烷質(zhì)譜的分子離子峰二溴乙烷質(zhì)譜的分子離子峰M與與M+2、M+4的相對(duì)的相對(duì) 強(qiáng)度為強(qiáng)度為 。2022-5-271746. 下列斷裂過(guò)程：下列斷裂過(guò)程：所產(chǎn)生的亞穩(wěn)離子，其所產(chǎn)生的亞穩(wěn)離子，其m/z是是 。9. 樣品分子在質(zhì)譜儀中發(fā)生的斷裂過(guò)程，會(huì)形成具有單位樣品分子在質(zhì)譜儀中發(fā)生的斷裂過(guò)程，會(huì)形成具有單位 正電荷，而質(zhì)荷比（正電荷，而質(zhì)荷比（m/z）不同的正離子，當(dāng)其通過(guò)磁）不同的正離子，當(dāng)其通過(guò)磁 場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量會(huì)隨場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量會(huì)隨m/z值增大而值增大而 ，其在磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)度，其在磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)度 會(huì)隨會(huì)隨

30、m/z值增大而值增大而 。10. 某化合物某化合物(M=138)的質(zhì)譜圖中呈現(xiàn)的質(zhì)譜圖中呈現(xiàn)m/z為為120的強(qiáng)離子的強(qiáng)離子 峰，其為下述兩種化合物中峰，其為下述兩種化合物中（1）。 （1）（2）2022-5-27175三、計(jì)算題三、計(jì)算題1. 在在C100H202中，中，(M+1)/M 為多少為多少? 已知已知13C強(qiáng)度為強(qiáng)度為1.08、 2H 為為0.02。2. 某有機(jī)物的質(zhì)譜峰有以下數(shù)據(jù)：某有機(jī)物的質(zhì)譜峰有以下數(shù)據(jù)： m/z = 73 為分子離子為分子離子 峰，峰，m/z 58、73、74相對(duì)強(qiáng)度（基峰）分別為相對(duì)強(qiáng)度（基峰）分別為 100、 23、 1.1；試在以下三種化合物范圍內(nèi)指出

31、最可能的分；試在以下三種化合物范圍內(nèi)指出最可能的分 子式：子式：C2H7N3、C3H7NO、C4H11N。 （已知各元素同位素強(qiáng)度比為：（已知各元素同位素強(qiáng)度比為：13C 1.11 、17O 0.04、 15N 0.37、2H 0.015）3. 在一可能含在一可能含C、H、N 的化合物的質(zhì)譜圖上，的化合物的質(zhì)譜圖上，M : M + 1 峰為峰為 100 : 24 ，試計(jì)算該化合物的碳原子數(shù)。，試計(jì)算該化合物的碳原子數(shù)。4. 以最大強(qiáng)度同位素為以最大強(qiáng)度同位素為100，13C 的天然強(qiáng)度是的天然強(qiáng)度是1.11，37Cl 的天然強(qiáng)度為的天然強(qiáng)度為32.5，試計(jì)算含有一個(gè)碳原子和一個(gè)氯原，試計(jì)算含有

32、一個(gè)碳原子和一個(gè)氯原 子的化合物的子的化合物的M、(M1)、(M2)、(M3)峰的相對(duì)峰的相對(duì) 強(qiáng)度。強(qiáng)度。2022-5-27176四、問(wèn)答題四、問(wèn)答題 1. 有機(jī)質(zhì)譜圖的表示方法有哪些？是否譜圖中質(zhì)量數(shù)最大有機(jī)質(zhì)譜圖的表示方法有哪些？是否譜圖中質(zhì)量數(shù)最大 的峰就是分子離子峰，為什么？的峰就是分子離子峰，為什么？ 2. 以單聚焦質(zhì)譜儀為例，說(shuō)明質(zhì)譜儀的組成，各主要部件以單聚焦質(zhì)譜儀為例，說(shuō)明質(zhì)譜儀的組成，各主要部件 的作用及原理。的作用及原理。 3. 有機(jī)質(zhì)譜的分析原理及其能提供的信息是什么？有機(jī)質(zhì)譜的分析原理及其能提供的信息是什么？ 4. 有機(jī)化合物在離子源中有可能形成哪些類型的離子？有機(jī)化

33、合物在離子源中有可能形成哪些類型的離子？ 從這些離子的質(zhì)譜峰中可以得到一些什么信息？從這些離子的質(zhì)譜峰中可以得到一些什么信息？ 5. 同位素峰的特點(diǎn)是什么？如何在譜圖中識(shí)別同位素峰？同位素峰的特點(diǎn)是什么？如何在譜圖中識(shí)別同位素峰？ 6. 譜圖解析的一般原則是什么？譜圖解析的一般原則是什么？ 7. 寫(xiě)出丁酰胺的麥?zhǔn)现嘏艢v程，為什么會(huì)導(dǎo)致形成一個(gè)質(zhì)寫(xiě)出丁酰胺的麥?zhǔn)现嘏艢v程，為什么會(huì)導(dǎo)致形成一個(gè)質(zhì) 荷比為奇數(shù)的（荷比為奇數(shù)的（m/z59）碎片峰？）碎片峰？8. 說(shuō)明化合物說(shuō)明化合物CH3COCH(CH3)CH2C6H5在質(zhì)譜中出現(xiàn)的在質(zhì)譜中出現(xiàn)的 主要峰（主要峰（m/z =91、43、147、162）的成因。）的成因。2022-5-271779. 用麥?zhǔn)现嘏疟硎居名準(zhǔn)现嘏疟硎綜H3CH2CH2COCH3的的m/z 58 峰峰 的由來(lái)。的由來(lái)。10. 用麥?zhǔn)现嘏疟硎居名準(zhǔn)现嘏疟硎綜H3CH2CH2COOCH3的的m/z74 峰峰 的由來(lái)。的由來(lái)。11. 某化合物的紫外光譜：某化合物的紫外光譜：max=262nm（= =15）；）； 紅外光譜：紅外光譜：33302500cm-1間有強(qiáng)寬吸收，