有机化合物的结构解析模板PPT学习教案.pptx
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2022-07-14 03:18:33上传
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会计学
1
有机化合物的结构解析模板
6.1 质谱
质谱法：将有机化合物的蒸气在高真空下用高能电子流轰击，使有机分子变成一系列的碎片，这些碎片可能是分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电子离子、亚稳离子等，通过这些碎片可以确定化合物的分子量，分子式和其结构。
6.1.1 基本原理
第1页/共43页
质谱图（不是电磁波谱）
基峰：强度最高的峰，定义为100%，其它峰高与之比较决定。
6.1.2 分子离子峰
分子离子：分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子。
离子相对丰度
质荷比
M
•
+
分子离子用 表示。
第2页/共43页
与分子离子相对应的峰为分子离子峰。
同位素离子和同位素离子峰：
含有同位素的离子称为同位素离子。与同位素离子相对应的峰称为同位素离子峰。
若同位素较强，则含有S，Cl，Br。
同位素离子峰用M+1或M+2表示。
CH2
13CH2
12CHD
12CD2
13CHD
13CD2
14
15
15
16
16
17
CH3Cl M=50 100%
M=51 1%
M=52 32.5%
第3页/共43页
6.1.3 分子离子的破裂
碎片离子：分子离子在电离室中进一步发生键断裂生成的离子，相应的峰称碎片离子峰。
裂解方式分为简单开裂、 -裂解和-裂解。
经重排裂解产生的离子称为重排离子。
CH3Br M 100%
M+2 98%
第4页/共43页
亚稳离子：分子碎片在电离室外，飞行途中再裂分而产生的离子，相应的峰称亚稳离子峰。
分子离子峰的识别：
a. 氮规则
凡不含氮原子或只含偶数个氮原子的有机分子，其分子量必为偶数；
而含奇数个氮原子的分子，其分子量必为奇数。
凡不符合此规律的质谱峰都不是分子离子峰。
b. 注意该峰与邻近峰的质量差是否合理。(M-4)~(M-13)
第5页/共43页
如在(M-4)~(M-13)的范围存在峰，则说明原来拟定的“分子离子峰”是错误的。
c. 由M+1峰或M-1峰来判别
醚、酯、***、酰***、***、氨基酸等的分子离子峰很弱，或根本不出现，而其M+1峰或M-1峰却相当强。
第6页/共43页
d. 由同位素峰来判别
若有机物含有***、溴和硫等重元素，可以根据M+2同位素峰的某些特征来识别分子离子峰。
6.1.4 质谱在结构测定中的应用
1.确认分子离子峰获取相对分子质量和分子式。
根据氮规则推测分子中是否含有氮原子。
根据同位素离子峰的强度，推测分子中是否含有***、溴及硫原子。
2.根据碎片离子峰及分子离子峰与碎片离子峰的差值推测分子结构中可能存在的结构单元。
6.2 紫外光谱
光是一定波长范围的电磁波。根据波长不同，电磁波可分为若干个区域：
第7页/共43页
紫外光谱：物质分子选择性吸收一定波长的紫外光时，电子发生跃迁所产生的吸收光谱。
第8页/共43页
6.2.1 基本原理
真空紫外光谱仪：工作波长在远紫外区(100-200nm)，测定化合物图谱要在真空中进行。
一般紫外光谱仪：工作波长在近紫外区（200-400nm)，通常还包含可见光。
分子内价电子的跃迁，选择性吸收紫外光而产生紫外吸收。
1.朗伯-比尔定律
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有机化合物的结构解析模板
6.1 质谱
质谱法：将有机化合物的蒸气在高真空下用高能电子流轰击，使有机分子变成一系列的碎片，这些碎片可能是分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电子离子、亚稳离子等，通过这些碎片可以确定化合物的分子量，分子式和其结构。
6.1.1 基本原理
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质谱图（不是电磁波谱）
基峰：强度最高的峰，定义为100%，其它峰高与之比较决定。
6.1.2 分子离子峰
分子离子：分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子。
离子相对丰度
质荷比
M
•
+
分子离子用 表示。
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与分子离子相对应的峰为分子离子峰。
同位素离子和同位素离子峰：
含有同位素的离子称为同位素离子。与同位素离子相对应的峰称为同位素离子峰。
若同位素较强，则含有S，Cl，Br。
同位素离子峰用M+1或M+2表示。
CH2
13CH2
12CHD
12CD2
13CHD
13CD2
14
15
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16
16
17
CH3Cl M=50 100%
M=51 1%
M=52 32.5%
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6.1.3 分子离子的破裂
碎片离子：分子离子在电离室中进一步发生键断裂生成的离子，相应的峰称碎片离子峰。
裂解方式分为简单开裂、 -裂解和-裂解。
经重排裂解产生的离子称为重排离子。
CH3Br M 100%
M+2 98%
第4页/共43页
亚稳离子：分子碎片在电离室外，飞行途中再裂分而产生的离子，相应的峰称亚稳离子峰。
分子离子峰的识别：
a. 氮规则
凡不含氮原子或只含偶数个氮原子的有机分子，其分子量必为偶数；
而含奇数个氮原子的分子，其分子量必为奇数。
凡不符合此规律的质谱峰都不是分子离子峰。
b. 注意该峰与邻近峰的质量差是否合理。(M-4)~(M-13)
第5页/共43页
如在(M-4)~(M-13)的范围存在峰，则说明原来拟定的“分子离子峰”是错误的。
c. 由M+1峰或M-1峰来判别
醚、酯、***、酰***、***、氨基酸等的分子离子峰很弱，或根本不出现，而其M+1峰或M-1峰却相当强。
第6页/共43页
d. 由同位素峰来判别
若有机物含有***、溴和硫等重元素，可以根据M+2同位素峰的某些特征来识别分子离子峰。
6.1.4 质谱在结构测定中的应用
1.确认分子离子峰获取相对分子质量和分子式。
根据氮规则推测分子中是否含有氮原子。
根据同位素离子峰的强度，推测分子中是否含有***、溴及硫原子。
2.根据碎片离子峰及分子离子峰与碎片离子峰的差值推测分子结构中可能存在的结构单元。
6.2 紫外光谱
光是一定波长范围的电磁波。根据波长不同，电磁波可分为若干个区域：
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紫外光谱：物质分子选择性吸收一定波长的紫外光时，电子发生跃迁所产生的吸收光谱。
第8页/共43页
6.2.1 基本原理
真空紫外光谱仪：工作波长在远紫外区(100-200nm)，测定化合物图谱要在真空中进行。
一般紫外光谱仪：工作波长在近紫外区（200-400nm)，通常还包含可见光。
分子内价电子的跃迁，选择性吸收紫外光而产生紫外吸收。
1.朗伯-比尔定律
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