1、第三章 有機(jī)化學(xué)物的結(jié)構(gòu)測(cè)定第三章 有機(jī)化學(xué)物的結(jié)構(gòu)測(cè)定第一節(jié) 研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方法第二節(jié) 吸收光譜的一般原理第三節(jié) 紫外光譜第四節(jié) 紅外光譜第五節(jié) 核磁共振譜第六節(jié) 質(zhì)譜第七節(jié) 多譜聯(lián)用第一節(jié) 研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方法第二節(jié) 吸收光譜的一般原重點(diǎn)難點(diǎn)熟悉了解掌握紫外光譜圖譜、紅外光譜圖譜、氫核磁共振譜圖譜解析的基本方法。研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方法；紫外光譜鑒別有機(jī)化合物的類(lèi)別；紅外吸收與分子振動(dòng)形式的關(guān)系、常見(jiàn)特征吸收峰和相關(guān)峰的特點(diǎn)；化學(xué)位移、自旋偶合與自旋裂分的規(guī)律；質(zhì)譜的解析。紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜和質(zhì)譜的基本原理。重點(diǎn)難點(diǎn)熟悉了解掌握紫外光譜圖譜、紅外光譜圖譜、氫核磁共振譜

2、研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方法第一節(jié)研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方法第一節(jié)有機(jī)化學(xué) （第9版）一、分離純化 純化產(chǎn)物是進(jìn)行結(jié)構(gòu)研究的前提。分離純化的方法有萃取、蒸餾、重結(jié)晶、升華和色譜法等，有機(jī)化合物經(jīng)分離純化之后，一般通過(guò)測(cè)定有機(jī)化合物的物理常數(shù)，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和用色譜法等檢查其純度。二、元素分析 分離純化后的有機(jī)化合物可以通過(guò)元素分析確定化合物是由哪些元素組成及每種元素的含量，然后將各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)除以相應(yīng)元素的相對(duì)原子質(zhì)量，求出該化合物中各元素間原子的最小個(gè)數(shù)比，即為該化合物的實(shí)驗(yàn)式。有機(jī)化學(xué) （第9版）一、分離純化 純化產(chǎn)物是進(jìn)行有機(jī)化學(xué) （第9版）三、相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的經(jīng)典方法主要

3、有凝固點(diǎn)降低法、沸點(diǎn)升高法和滲透壓法等。結(jié)構(gòu)表征主要有化學(xué)方法、物理常數(shù)測(cè)定法和近代物理方法等。四、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的表征化學(xué)方法：先利用化學(xué)反應(yīng)給出的信息確定分子中存在的官能團(tuán)，然后用降解反應(yīng)初步確定該化合物的局部結(jié)構(gòu)，最后用有機(jī)合成方法合成該化合物。物理常數(shù)測(cè)定法：包括熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、相對(duì)密度、折射率和比旋光度等。近代物理方法：包括紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜和X-射線(xiàn)衍射等。有機(jī)化學(xué) （第9版）三、相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的吸收光譜的一般原理第二節(jié)吸收光譜的一般原理第二節(jié)有機(jī)化學(xué) （第9版）E = h = hc / h：普朗克（ Planck ）常數(shù)（6.6310-34Js）

4、每種波長(zhǎng)的電磁波都具有一定的能量（E ），其量值與頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系是：電磁波的能量與其頻率成正比，即波長(zhǎng)越短，波數(shù)越大，頻率越高，能量越高。有機(jī)化學(xué) （第9版）E = h = hc / 有機(jī)化學(xué) （第9版）不同能量的光譜相對(duì)于分子的不同運(yùn)動(dòng)有機(jī)化學(xué) （第9版）不同能量的光譜相對(duì)于分子的不同運(yùn)動(dòng)紫外光譜第三節(jié)紫外光譜第三節(jié) 1.紫外光譜圖（UV）有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紫外光譜的基本原理 香芹酮的紫外光譜圖紫外光譜橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)(單位為nm), 縱坐標(biāo)多用吸光度A、摩爾吸光系數(shù)或lg表示 。max： 最大吸收波長(zhǎng), 是化合物紫外光譜的特征常數(shù)。Lambert-Beer 定律： A=clc：溶液的物

5、質(zhì)的量濃度（mol L-1）;l：液層的厚度（ cm ）； ：摩爾吸光系數(shù)。 1.紫外光譜圖（UV）有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紫外光譜的2.電子躍遷有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紫外光譜的基本原理 有機(jī)分子中位于低能級(jí)成鍵軌道或非鍵軌道的電子吸收紫外光后躍遷至高能級(jí)的反鍵軌道。成鍵軌道能量121=1+22=1-2反鍵軌道2.電子躍遷有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紫外光譜的基本原理 有機(jī)有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紫外光譜的基本原理 n* 和* 躍遷所需能量最低，吸收波長(zhǎng)最長(zhǎng)，在近紫外區(qū)(200400nm)和可見(jiàn)區(qū)(400800nm)內(nèi)。丙烯醛的紫外光譜2.電子躍遷*n* 有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紫外光譜的基本原

6、理 n* 和3.生色團(tuán)、助色團(tuán)、紅移和藍(lán)移有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紫外光譜的基本原理 生色團(tuán)：能吸收紫外光或可見(jiàn)光導(dǎo)致價(jià)電子躍遷的基團(tuán)。一般具有不飽和鍵，主要產(chǎn)生*和n*躍遷。不飽和程度的增加或共軛鏈的增長(zhǎng)，可使紫外吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。助色團(tuán)：含非鍵電子且具有未共用電子對(duì)的基團(tuán)（NR2、 OR、 X），當(dāng)與生色團(tuán)連接時(shí)，產(chǎn)生共軛效應(yīng)，可增加生色團(tuán)的吸收波長(zhǎng)及強(qiáng)度。紅移：吸收峰因取代基或溶劑的影響而向長(zhǎng)波方向移動(dòng)的現(xiàn)象。藍(lán)移：吸收峰向短波方向移動(dòng)的現(xiàn)象。3.生色團(tuán)、助色團(tuán)、紅移和藍(lán)移有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紫外光有機(jī)化學(xué) （第9版）二、紫外譜圖解析 紫外光譜常用來(lái)分析有機(jī)分子中的共軛體系，若分

7、子在200800nm內(nèi)無(wú)吸收峰，表明該化合物不存在雙鍵或環(huán)狀共軛體系。具有共軛雙鍵的化合物，吸收峰向長(zhǎng)波移動(dòng)。共軛程度越大，max越大。 若兩個(gè)有機(jī)物共軛體系相同，紫外圖譜將非常相似，無(wú)法用于鑒定結(jié)構(gòu)。H(CH=CH)nH的紫外光譜有機(jī)化學(xué) （第9版）二、紫外譜圖解析 紫外光譜常紅外光譜第四節(jié)紅外光譜第四節(jié)有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （一）紅外光譜圖（IR） 紅外光譜由分子振動(dòng)能級(jí)的躍遷產(chǎn)生，吸收波數(shù)為4000400cm-1。幾乎所有的有機(jī)物在紅外區(qū)都有吸收，因此紅外光譜在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的表征上應(yīng)用廣泛。 常用紅外光譜圖的橫坐標(biāo)為波數(shù)（cm-1），縱坐標(biāo)為透光率（T ）。 紅外

8、光譜測(cè)試時(shí)樣品需干燥，固體樣品采用KBr壓片法、液體樣品可用液膜法測(cè)試。十二烷紅外光譜有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （一）紅外光譜圖有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （二）分子振動(dòng)形式伸縮振動(dòng)（鍵長(zhǎng)改變）鍵長(zhǎng)伸縮變化示意圖有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （二）分子振動(dòng)形有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （二）分子振動(dòng)形式 彎曲振動(dòng)（鍵角變化）鍵角變化示意圖有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （二）分子振動(dòng)形有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （三）分子振動(dòng)與紅外光譜1. 吸收峰的位置 吸收峰的位置取決于化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率。雙原子分子的

9、吸收頻率與折合質(zhì)量成反比，與鍵力常數(shù)成正比?；瘜W(xué)鍵力常數(shù)表示化學(xué)鍵的強(qiáng)度，與鍵長(zhǎng)、鍵能有關(guān)。鍵能大、鍵長(zhǎng)短，力常數(shù)大；鍵能小、鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，力常數(shù)小。k: 常數(shù) f: 化學(xué)鍵力常數(shù) M: 折合質(zhì)量CH 3000 (cm-1) CC 1200CO 1100CCl 800CBr 550CI 500 (cm-1) 220016001400700有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （三）分子振動(dòng)與有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （三）分子振動(dòng)與紅外光譜2. 峰數(shù)不伴隨偶極矩變化的振動(dòng)沒(méi)有 IR 吸收；頻率完全相同的振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰彼此發(fā)生簡(jiǎn)并； 強(qiáng)而寬的吸收峰往往覆蓋與之頻率相近的弱而

10、窄的峰。 峰數(shù)由該分子的振動(dòng)自由度決定。實(shí)際峰數(shù)往往少于理論振動(dòng)自由度數(shù)，其原因有：有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （三）分子振動(dòng)與有機(jī)化學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （三）分子振動(dòng)與紅外光譜3. 峰強(qiáng) 紅外吸收峰的強(qiáng)度取決于振動(dòng)時(shí)偶極矩變化大小?；瘜W(xué)鍵的極性越強(qiáng)，振動(dòng)時(shí)引起偶極矩變化越大，吸收峰強(qiáng)度越強(qiáng)；伸縮振動(dòng)對(duì)應(yīng)的紅外吸收峰都強(qiáng)于彎曲振動(dòng)的吸收峰。 因紅外光譜儀的狹縫較寬，加之樣品測(cè)定時(shí)，溫度、溶劑等實(shí)驗(yàn)條件難以固定, 故吸收峰的強(qiáng)度不便精確測(cè)定，可用vs（很強(qiáng)）；s（強(qiáng)）；m（中強(qiáng)）；w（弱）；vw（很弱）表示。峰形用br（寬），sh（尖），v（可變）等描述。有機(jī)化

11、學(xué) （第9版）一、紅外光譜的基本原理 （三）分子振動(dòng)與有機(jī)化學(xué) （第9版）二、基團(tuán)的特征吸收頻率紅外光譜分為官能團(tuán)區(qū)（functional group region）和指紋區(qū)（fingerprint region）兩大區(qū)域。官能團(tuán)區(qū)（40001350cm-1）：為紅外光譜的特征區(qū)，可以推測(cè)化合物中所含的官能團(tuán)。指紋區(qū)（1350cm400cm-1 ）：主要是一些單鍵的伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰。在這一區(qū)域，分子結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化會(huì)引起吸收峰的位置和強(qiáng)度明顯改變, 猶如人的指紋一樣，因人而異。有機(jī)化學(xué) （第9版）二、基團(tuán)的特征吸收頻率紅外光譜分為官能團(tuán)有機(jī)化學(xué) （第9版）二、基團(tuán)的特征吸收頻率共

12、價(jià)鍵吸收頻率(cm-1)共價(jià)鍵吸收頻率(cm-1)共價(jià)鍵吸收頻率(cm-1)CH（伸縮）30002850ArH（彎曲）1000650OH（游離）36503600CH（彎曲）14701350C=C（烯）16801640OH（氫鍵）36003200C=CH（伸縮）31003000C=C（芳烴）1600， 1500O=COH25002300C=CH（彎曲）1000675CC22502100NH35003300CCH3300CO13001000CN13601180ArH（伸縮）31003000C=O16401810CN22602210常見(jiàn)共價(jià)鍵的紅外光譜特征吸收頻率有機(jī)化學(xué) （第9版）二、基團(tuán)的特征吸

13、收頻率共價(jià)鍵吸收頻率(c有機(jī)化學(xué) （第9版）三、有機(jī)化合物的紅外譜圖舉例 有機(jī)物中存在各種化學(xué)鍵，紅外光譜圖很復(fù)雜。通常不需對(duì)所有的吸收峰都予以指認(rèn)，只需辨認(rèn)譜圖中的主要吸收峰，確定分子中的官能團(tuán)，再結(jié)合其他波譜方法鑒定化合物的結(jié)構(gòu)。正己烷的紅外光譜1-庚烯的紅外光譜有機(jī)化學(xué) （第9版）三、有機(jī)化合物的紅外譜圖舉例 有機(jī)化學(xué) （第9版）三、有機(jī)化合物的紅外譜圖舉例ArHC=C苯環(huán)上不同取代基的彎曲振動(dòng)吸收頻率取代苯類(lèi)型吸收頻率(cm-1)單取代710690, 770730鄰二取代770735間二取代（3個(gè)鄰位H）725680, 810750間二取代（1個(gè)孤立H）900860對(duì)二取代860800

14、五取代900860有機(jī)化學(xué) （第9版）三、有機(jī)化合物的紅外譜圖舉例ArHC=有機(jī)化學(xué) （第9版）三、有機(jī)化合物的紅外譜圖舉例苯酚的紅外光譜2-乙基丁醛的紅外光譜丙酸的紅外光譜醇或酚中的OH吸收峰通常寬而強(qiáng)；羰基化合物中C=O的吸收峰較C=C吸收強(qiáng)，峰也更寬；羧酸常以二聚體形式存在，導(dǎo)致OH吸收峰非常寬。有機(jī)化學(xué) （第9版）三、有機(jī)化合物的紅外譜圖舉例苯酚的紅外光有機(jī)化學(xué) （第9版）三、有機(jī)化合物的紅外譜圖舉例胺類(lèi)化合物的特征吸收峰是在 32003500cm-1 范圍內(nèi)有NH的伸縮振動(dòng)。伯胺有兩個(gè)吸收峰，仲胺有一個(gè)吸收峰，叔胺在此范圍內(nèi)無(wú)吸收峰。有機(jī)化學(xué) （第9版）三、有機(jī)化合物的紅外譜圖舉例胺

15、類(lèi)化合物的有機(jī)化學(xué) （第9版）四、紅外譜圖解析根據(jù)官能團(tuán)區(qū)域中的特征吸收峰的位置，判別可能存在的官能團(tuán)；找出該官能團(tuán)的相關(guān)峰，以確證該官能團(tuán)的存在；吸收峰可能會(huì)因峰重疊而被掩蓋，或因氫鍵，共軛等影響發(fā)生位移；根據(jù)以上信息確定化合物的類(lèi)別；查對(duì)指紋區(qū)，與標(biāo)準(zhǔn)品圖譜或標(biāo)準(zhǔn)圖譜（Sadtler光譜）對(duì)比?；衔顲8H8O的紅外光譜羰基苯環(huán)單取代苯無(wú)醛基有機(jī)化學(xué) （第9版）四、紅外譜圖解析根據(jù)官能團(tuán)區(qū)域中的特征吸核磁共振譜第五節(jié)核磁共振譜第五節(jié)有機(jī)化學(xué) （第9版）一、核磁共振的基本原理 無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)，自旋氫核磁矩取向是任意的；如果將它置于外加磁場(chǎng)H0中, 它的自旋取向有(2I+1個(gè))。此時(shí)氫核接受電磁輻

16、射提供的能量可從低能級(jí)態(tài)躍遷至高能級(jí)態(tài)。 無(wú)外加磁場(chǎng)有外加磁場(chǎng)E電磁輻射低能級(jí)態(tài)高能級(jí)態(tài)有機(jī)化學(xué) （第9版）一、核磁共振的基本原理 無(wú)外有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（一）化學(xué)位移: 磁旋比 1H= 26753 : 磁屏蔽常數(shù)Bs: 樣品凈場(chǎng)強(qiáng) B0: 儀器基礎(chǔ)場(chǎng)強(qiáng) 在外磁場(chǎng)作用下，核外電子在垂直于外加磁場(chǎng)的平面繞核旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生與外加磁場(chǎng)方向相反的感生磁場(chǎng)，從而對(duì)氫核產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)?；瘜W(xué)環(huán)境不同的H核，磁屏蔽常數(shù)不同，化學(xué)位移值不同。 氫譜的橫坐標(biāo)為化學(xué)位移，TMS規(guī)定為0。有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（一）化學(xué)位移: 磁旋有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（二）影響化學(xué)位移的因素化學(xué)位移取決

17、于核外電子云密度，電子云密度受誘導(dǎo)效應(yīng)、各向異性效應(yīng)、氫鍵、溶劑效應(yīng)等因素影響。吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使氫核周?chē)碾娮釉泼芏冉档停翟龃?。Si(CH3)4HCH3N(CH3)3O(CH3)2ClCH3HNOClSi1.72.23.13.53.200.22.13.02.73.53.8電負(fù)性化學(xué)位移有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（二）影響化學(xué)位移的因素化學(xué)有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（二）影響化學(xué)位移的因素在外加磁場(chǎng)中芳環(huán)、烯烴等化合物中的電子環(huán)流產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，苯環(huán)及雙鍵上的H處于去屏蔽區(qū)，值增大。炔也有電子環(huán)流，但炔氫處于屏蔽區(qū)， 值較小。苯環(huán)和乙烯質(zhì)子的去屏蔽效應(yīng)示意圖乙炔質(zhì)子的屏蔽效應(yīng)有機(jī)化學(xué)

18、 （第9版）二、化學(xué)位移（二）影響化學(xué)位移的因素在外有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（二）影響化學(xué)位移的因素氫鍵具有去屏蔽效應(yīng)，形成氫鍵的H比沒(méi)有形成氫鍵的H 值大；活潑H會(huì)與溶劑的快速交換，測(cè)試氫譜時(shí)，加入D2O后消失的信號(hào)即為活潑H。OH滴加D2O后消失乙醇的1HNMR譜有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（二）影響化學(xué)位移的因素氫鍵有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（三）常見(jiàn)質(zhì)子的化學(xué)位移值有機(jī)化學(xué) （第9版）二、化學(xué)位移（三）常見(jiàn)質(zhì)子的化學(xué)位移值有機(jī)化學(xué) （第9版）三、質(zhì)子的數(shù)目與峰面積氫譜中吸收峰所包含的面積與產(chǎn)生信號(hào)的質(zhì)子數(shù)目成正比。過(guò)去常采用積分線(xiàn)高度比代表峰面積比。有機(jī)化學(xué) （第9版

19、）三、質(zhì)子的數(shù)目與峰面積氫譜中吸收峰所包含有機(jī)化學(xué) （第9版）四、自旋偶合與自旋裂分（一）等性質(zhì)子和不等性質(zhì)子 分子中相同化學(xué)環(huán)境的質(zhì)子為等性質(zhì)子（磁全同），其吸收信號(hào)相同。有幾組信號(hào)就表示該分子中有幾種類(lèi)型的 H 原子。HaHa一組氫信號(hào)HaHb兩組氫信號(hào)一組氫信號(hào)兩組氫信號(hào)三組氫信號(hào)有機(jī)化學(xué) （第9版）四、自旋偶合與自旋裂分（一）等性質(zhì)子和不有機(jī)化學(xué) （第9版）四、自旋偶合與自旋裂分（二）自旋偶合-裂分 每個(gè)H核都有與外加磁場(chǎng)同向或異向兩種自旋取向，由此產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)可使鄰近H核感受到的外加磁場(chǎng)強(qiáng)度加強(qiáng)或減弱，從而引起信號(hào)裂分。裂分信號(hào)中各小峰之間的距離為偶合常數(shù)（J）。有機(jī)化學(xué) （第9版

20、）四、自旋偶合與自旋裂分（二）自旋偶合-裂有機(jī)化學(xué) （第9版）四、自旋偶合與自旋裂分（二）自旋偶合-裂分當(dāng)兩類(lèi)質(zhì)子的化學(xué)位移差與偶合常數(shù)之比大于6時(shí)，可用下面規(guī)律來(lái)判別信號(hào)裂分情況： 自旋偶合主要發(fā)生在相鄰碳上的不等性質(zhì)子之間, 若同一碳上有不等性質(zhì)子也能發(fā)生偶合。當(dāng)一組質(zhì)子鄰位碳上的等性質(zhì)子數(shù)為n時(shí)，該組質(zhì)子的信號(hào)裂分為n+1重峰。各裂分峰的強(qiáng)度比等于二項(xiàng)式(a+b)n展開(kāi)式的各項(xiàng)系數(shù)，n為鄰位氫質(zhì)子的數(shù)目。分子中的活潑H通常由于發(fā)生快速交換而不與鄰位碳上的氫核偶合。氫譜中常見(jiàn)吸收峰的縮寫(xiě)吸收峰縮寫(xiě)單峰s雙重逢d三重峰t四重峰q多重峰m有機(jī)化學(xué) （第9版）四、自旋偶合與自旋裂分（二）自旋偶合

21、-裂有機(jī)化學(xué) （第9版）五、1HNMR譜圖解析根據(jù)有幾組吸收峰確定可能有多少不同類(lèi)型的質(zhì)子；根據(jù)吸收峰相對(duì)面積推測(cè)各類(lèi)質(zhì)子的相對(duì)數(shù)目；由化學(xué)位移值判斷各組峰的質(zhì)子類(lèi)別；根據(jù)吸收峰裂分情況獲知鄰近基團(tuán)結(jié)構(gòu)的信息；對(duì)于較復(fù)雜的化合物，還需結(jié)合IR、UV和MS等確定化合物的結(jié)構(gòu)。C8H9Br的1HNMR譜與-CH3相連的-CH-與-CH相連的-CH3單取代苯有機(jī)化學(xué) （第9版）五、1HNMR譜圖解析根據(jù)有幾組吸收峰確質(zhì) 譜第六節(jié)質(zhì) 譜第六節(jié)有機(jī)化學(xué) （第9版） 質(zhì)譜（mass spectroscopy，MS）是基于化合物分子破壞后所得的碎片離子按質(zhì)荷比（質(zhì)量與所帶電荷之比m/z）排列而成的一種譜圖，

22、質(zhì)譜不屬于吸收光譜。質(zhì)譜主要用來(lái)精確測(cè)定化合物的相對(duì)分子質(zhì)量，還可以通過(guò)碎片離子的質(zhì)荷比以及強(qiáng)度推測(cè)化合物的結(jié)構(gòu)。 質(zhì)譜分析具有樣品用量少（10-5 mg），靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。特別是色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)以及一些新的質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，為有機(jī)混合物的分離以及生物大分子的研究和鑒定提供了快速、有效的分析方法。 通過(guò)高分辨率的質(zhì)譜儀可直接測(cè)出化合物的分子式；利用低分辨率的質(zhì)譜儀測(cè)得同位素峰與分子離子峰的相對(duì)豐度來(lái)確定分子式。有機(jī)化學(xué) （第9版） 質(zhì)譜（mass spec有機(jī)化學(xué) （第9版）一、質(zhì)譜的基本原理 質(zhì)譜儀主要由高真空系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析系統(tǒng)、檢測(cè)和記錄系統(tǒng)組成。有機(jī)化合物樣品在高真空條

23、件下受熱氣化，氣化了的分子在離子源內(nèi)受到高能電子束轟擊形成正離子，同時(shí)還會(huì)發(fā)生某些化學(xué)鍵的裂分而形成各種碎片離子，分子離子和碎片離子由離子加速盤(pán)加速后進(jìn)入分析系統(tǒng)。這些離子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的綜合作用下，按照其質(zhì)荷比（m/z）的大小依次排列成譜，被記錄下來(lái)，成為質(zhì)譜。有機(jī)化學(xué) （第9版）一、質(zhì)譜的基本原理 質(zhì)譜儀主有機(jī)化學(xué) （第9版）一、質(zhì)譜的基本原理 質(zhì)譜圖是不同m/z 的正離子的條圖，每條豎線(xiàn)代表一種m/z 正離子的峰。質(zhì)譜圖橫坐標(biāo)為質(zhì)荷比m/z，縱坐標(biāo)為離子相對(duì)豐度。譜圖中最強(qiáng)離子峰（基峰）的強(qiáng)度為100%，其他峰的強(qiáng)度則用相對(duì)于基峰的相對(duì)強(qiáng)度百分?jǐn)?shù)（相對(duì)豐度）表示。丁酮的質(zhì)譜圖分子離子峰基峰

24、有機(jī)化學(xué) （第9版）一、質(zhì)譜的基本原理 質(zhì)譜圖是（一）分子離子有機(jī)化學(xué) （第9版）二、質(zhì)譜解析有機(jī)物的分子受到外來(lái)電子撞擊后，失去一個(gè)電子，形成的帶有一個(gè)正電荷的粒子。（二）碎片離子分子離子開(kāi)裂產(chǎn)生，或由碎片離子進(jìn)一步開(kāi)裂生成。離子碎片為闡明分子結(jié)構(gòu)提供信息。開(kāi)裂形式主要有單純開(kāi)裂和重排開(kāi)裂。（三）同位素離子M+1和M+2離子峰通常與M+分子離子峰同時(shí)出現(xiàn)，這些峰是由同位素引起的，稱(chēng)為同位素離子峰。（一）分子離子有機(jī)化學(xué) （第9版）二、質(zhì)譜解析有機(jī)物的分子受有機(jī)化學(xué) （第9版）三、質(zhì)譜在生物大分子研究中的應(yīng)用 生物大分子的結(jié)構(gòu)很容易在質(zhì)譜電離過(guò)程中被破壞，電噴霧電離方法（electrospray ionization, ESI）