如何正确解读质谱图 (质谱能测有机物的结构吗)

为了更好的识别谱图上的峰,判定化合物,我们首先需要了解不同种类的有机物的开裂规律,碎片离子的开裂方式主要有简单开裂、重排开裂、复杂开裂等,下来我们先来研究下不同有机物简单开裂的规律。

简单开裂

一个键开裂、并脱去一个游离基,失去奇数个电子。简单开裂的规律性、特征性较强。

具体主要包括

σ键开裂

当化合物不含杂原子,也没有π键时,发生σ键(常说的单键)开裂;

α键开裂

带电荷的有机*能官**团与相连的α碳原子之间的键开裂

特点:

(1)所有含杂原子的化合物都有可能发生。当两个杂原子同时存在时,键开裂顺序:N>S>O>Cl,Br>H;

(2)分子中有杂原子,其两侧的烷基均可发生,大的基团优先脱去。

β键开裂

与带电荷的有机*能官**团相连的α碳原子与β碳原子之间的开裂。

β开裂得到的正离子因与双键或杂原子共轭而稳定

诱导裂解

电负性很大的杂原子可将双原子转移到杂原子上,正电荷留在烷基上。

这次先说一下σ键开裂α键开裂

σ键开裂

(1)直链烷烃

形成15+14n的碎片离子峰系

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(2)异构烷烃

以3,3-二甲基庚烷为例,发生128→113,128→99,128→71,根据稳定性知道71>99>113,之后再进一步断裂。

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值得注意的是与正十二烷相比,3,3-二甲基庚烷没有85这一碎片离子。

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对比相同碳数正异构化合物的质谱图,正构化合物的15+14n系列峰丰度依次递减,异构化合物则在异构位开裂的较小m/q处有较强丰度。

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(3)带侧链的饱和环烷烃

以甲基环己烷为例,有98→83,98→70,98→56开裂。

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α键开裂

脂肪族卤代烃及醛、酮、酯、C-X、C=X(X=O、S、N、卤素)都可以发生

(1)卤代烃C-X

分为α位、β位及远处烷基位开裂。

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如下图长链卤代烃除α位、β位开裂外,可以进行远处烷基开裂,形成五六元环状卤离子。其同位素峰也按照成比例的丰度存在。

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(2)酮

开裂路径如下图所示,在羰基左右两边开裂

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因此,酮的开裂主要有两个系列峰,

以辛酮-4为例,开裂过程如下图:有128→71→43,128→85→57开裂。

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(3)酯类

以正丁酸甲酯为例,在羰基左右两边开裂。

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(4)醛类

以苯甲醛为例,先脱去醛基的H再进行开裂,注意苯环的开裂方式

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