§5 .3 质谱分析应用 5.3.1 有机质谱定性分析及图谱解析 质谱是有机纯物质鉴定的最有力的工具之一,包括相对分子量测定,化学式确定及结构鉴定。 1.分子量的测定 用电子轰击质谱的一般情况下,离子质荷比的数值与该离子的质量数相等。分子离子是分子电离后聘并未碎裂的离子,是质谱测量中质量数最大的离子,质谱图中相应的分子离子峰应在谱图的最高质荷比处。因此,从分子离子峰的质荷比数据可以准确地确定其相对分子量。此法对有机分子具有独特效果,比一般经典分子量测定方法快而准确,且试样用量少。 但在实际判断 质谱图的分子离子峰时,还应该注意到以下几点; 1)由于同位素的存在,质谱图上最高质荷比的离子峰不一定是分子离子峰,有机化合物分子常见元素并非以单一同位素组成,因此分子离子常以同位素簇形式出现在质谱图上。分子离子同位素峰簇中各峰的相对强度可用同位素丰度比来判断,有助于我们确定低质量同位素组成的分子离子的质荷比。 例如CH3Cl 由 C、H、Cl 三个元素构成,由于 1H 的同位素 2H 的天然丰度低(0.015%),因此仅考虑12C、13C 及 35Cl、37Cl,在该质谱的分子离子峰簇中,除12CH335Cl(M)峰外,还有 13CH335Cl(M+1)峰,12CH337Cl(M+2)峰及 13CH337Cl(M+3)峰,彼此间的强度可由丰度比(见表5.2.1)计算: M M+1 = 1.00 0.011 (仅与 12C 和13C 丰度有关) M M+2 = 1.00 0.32 (仅与 35Cl 和37Cl 丰度有关) (M+2) (M+3) = 1.00 0.011 (仅与 12C 和13C 丰度有关) 整理后有 M (M+1) (M+2)(M+3)= 1.00 0.011 0.32 0.0035 2)分子离子存在着合理的中性碎片(小分子和自由基)损失,是判断分子离子峰的最重要依据。质谱图上不可能出现 M-3 至M-14 及 M-20 至M-25 范围内的碎片峰,若出现,则M 不可能是分子离子峰。因此分子离子不可能碎裂两个以上的氢原子或小于甲基的基团,同时有机分子中也不含有质量数在 20~ 25 之间的基团。 3)分子离子峰的质量数要符合“氮律”,不符合氮律就不是分子离子峰。 氮律,也称氮规律。表述如下:当分子中不含氮或含偶数个氮原子时,分子离子峰的m/z值为偶数,即该化合物的分子量为偶数;当分子中含有奇数个氮原子时,分子离子峰的m/z值为奇数,即该化合物的分子量为奇数。之所以有上述规律,主要是由于有机化合物中除氮以外,其它元素的主要同位素的...