第8章质谱法习题与答案.doc

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1、 结构分析示例 例8-1 甲基环己烷 图8-1 甲基环己烷的质谱图各峰来源如下：例8-2 环己烯图8-2 环己烯的质谱图各峰来源如下：例8-3 正丁基苯图8-3 正丁基苯的质谱图各峰来源如下：例8-4 对甲苯酚图8-4 对甲苯酚的质谱图各峰来源如下：例8-5 乙基异丁基醚图8-5 乙基异丁基醚的质谱图各峰来源如下：例8-6 正己醛 图8-6 正己醛的质谱图各峰来源如下：例8-7 4-壬酮图8-7 4-壬酮的质谱各峰来源如下：例8-8 2-甲基丁酸图8-8 2-甲基丁酸的质谱图各峰来源如下：例8-9 水杨酸正丁酯图8-9 水杨酸正丁酯的质谱图各峰来源如下：例8-10 乙二胺图8-10 乙二胺的质

2、谱图各峰来源如下：习 题一、简答题1. 质谱仪由哪几部分组成？各部分的作用分别是什么？2. 质谱仪为什么需要高真空条件？3. 试述几种常见的离子源的原理及优缺点。4. 什么叫准分子离子峰？哪些离子源容易得到准分子离子？5. 试比较几种常见的质量分析器的原理和特点。6. 单聚焦磁质量分析器的基本原理是什么？它的主要缺点是什么？7. 双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率?8. 有一束含有不同m/z值的离子通过一个具有固定狭缝位置和恒定加速电压V的单聚焦磁质谱仪，磁场H由小到大扫描，首先通过出口狭缝而被检测的是m/z最小还是最大的离子？为什么？9. 有一束含有不同m/z值的离子通过一个具有固定狭缝位

3、置和恒定磁场H的单聚焦磁质谱仪，加速电压V由小到大扫描，首先通过出口狭缝而被检测的是m/z最小还是最大的离子？为什么？10. 质谱仪的性能指标有哪些？11. 在质谱图中，有哪几种离子峰？每种离子峰的作用是什么？ 12. 什么是氮律？什么是偶电子规则？13. 如何正确判断分子离子峰？14. 在质谱图中，离子的稳定性与其相对丰度有何关系？15. 什么是亚稳离子？亚稳离子峰具有哪些特点？ 16. 试比较说明什么是简单裂解？简单裂解有哪几种裂解类型？17. 重排裂解的共同特征是什么？常见的重排裂解有哪几种裂解类型？18. 什么是麦氏重排？发生麦氏重排的条件是什么？19. 化合物 为什么不能发生RDA反

4、应？20. 有哪些化合物会发生四员环过渡重排裂解？二、填空题1. 质谱仪的离子源种类很多，热稳定性好、挥发性强的样品主要采用_离子源。适合于分子量大、难挥发或热稳定性差的样品的分析的是_离子源。离子化过程中需要引进一种反应气体获得准分子离子的离子源是_电离源。2. 质谱图上出现质量数比相对分子质量大1或2个质量单位的峰，即M1和M2峰，其相对丰度符合_，这些峰称为_ _ 峰。3. 运用二项式的展开，可以推导出 。4. 在MS中， OE母 EE子，其裂解方式一般属于 ，丢掉的中性碎片是 ；EE母 EE子，其裂解方式一般属于 ，丢掉的中性碎片是 。5. 在MS中，当含有奇数氮时，如某母离子m/z=

5、154，所含电子数必为 数，如裂解产生的子离子m/z=100，且仍含奇数氮，则丢掉的中性碎片是 ,一般属于 裂解。6. 在MS中，若不含氮或含有偶数氮的碎片离子的质量为偶数，一定含有_数电子。7. 饱和脂肪烃化合物裂解规律与质谱特征是：生成一系列m/z为_碎片离子峰；其中m/z =_或m/z =_峰最强；分枝烷烃裂解时优先失去_。8. 烯烃化合物的裂解规律与质谱特征是生成一系列m/z为_碎片离子峰；基峰的m/z通常为_，是由 裂解产生的。当有H时，会发生 重排。9. 芳烃化合物的裂解规律与质谱特征是_峰强；在烷基单取代苯中，基峰为m/z = _ _， m/z91峰失去一分子乙炔而产生m/z_的

6、峰；当烷基碳原子数等于或大于_时，会发生一个氢原子的重排，生成m/z_的峰。10. 脂肪醇化合物的裂解规律与质谱特征是分子离子峰_；醇易发生 断裂，生成一系列m/z为 离子峰，其中伯醇生成 峰；仲醇生成 峰；叔醇生成 峰；当主碳链nc4时，由于失去一分子_，生成M_，并伴随失去一分子_，生成M_峰；11. 醚类化合物的裂解规律与质谱特征点是脂肪醚化合物分子离子峰 ；易发生i断裂（正电荷保留在氧原子上）形成一系列m/z为 ；裂解与四员环过渡重排形成一系列m/z为 碎片离子峰；较长烷基链的醚还会发生 裂解和 裂解。 12. 醛类化合物的裂解规律与质谱特征是分子离子峰 ；裂解，产生M_和M_峰；裂解

7、，产生M_峰；在高级脂肪醛中，第一种麦氏重排产生m/z为 离子峰，第二种麦氏重排产生M 离子峰。芳香醛易生成m/z为 离子峰。 13. 酮类化合物的裂解规律与质谱特征点是分子离子峰；易发生 重排和裂解；芳香酮有较强的分子离子，基峰为 。 14. 羧酸的裂解规律与质谱特征是：分子离子峰较 ；裂解产生M 与m/z为 的峰。 i裂解，产生M 的峰。麦氏重排，产生 的峰。当碳上有R基取代时产生 的一个峰。15. 酯的裂解是：酯的酸部分的麦氏重排，当酸的部分碳上无取代基时：甲醇酯的m/z ，乙醇酯m/z ，丙醇酯m/z ；酯的醇部分的M+1麦氏重排所产生的碎片离子，乙酸酯m/z ，丙酸酯m/z ，丁酸酯

8、m/z 。16. 胺类化合物的键断裂，产生m/z 含氮特征碎片峰；其中 m/z 30是 胺,仲胺m/z为 , 叔胺m/z为 。三、单项选择题1. 质谱图中强度最大的峰，规定其相对丰度为100%，这种峰称为（ ）。A.分子离子峰 B.基峰 C.亚稳离子峰 D.准分子离子峰2. 下列的哪种说法不正确的是（ ）。A.分子离子峰的质量数一定符合“氮律”；B.不符合“氮律”的峰，一定不是分子离子峰；C.符合“氮律”的峰， 一定是分子离子峰；D.发生麦氏重排所产生的离子峰也符合“氮律”。3. 在通常的质谱条件下，不可能出现的碎片峰是（ ）。A.M+2 B.M-2 C.M-8 D.M-184. 如果母离子质

9、量和子离子质量分别为120和105质量单位，则亚稳离子m*的m/z是（ ）。A.105 B.120 C.99.2 D.91.95. 在丁烷的质谱图中，M与M1的百分相对丰度是（ ）。 A.100:1.1 B. 100:2.2 C .100:3.3 D .100:4.46. 二溴乙烷质谱的分子离子峰M 与M+2、M+4 的相对丰度为（ ）。A.111 B.211 C.121 D.1127. 相对分子质量为134的某化合物，质谱图中主要有m/z分别为119，105和77的碎片离子峰，该化合物是（ ）。8. 下列化合物中不能发生RDA重排的是（ ）。A. B. C. D. 9. 下列化合物中，不能发

10、生麦氏重排的是（ ）。 10. 在丁酮质谱中，m/z为29 的碎片离子来源于（ ）。A. -裂解 B. i-裂解 C.麦氏重排裂解 D. RDA反应11. 某化合物分子式为C5H10O2，在质谱图上有如下主要离子峰，该化合物是（ ）。m/z71594331相对丰度552510043A丁酸甲酯 B丙酸乙酯 C乙酸丙酯 D甲酸丁酯12. 一种酯类（M=116），质谱图上在m/z57（100%），m/z29（27%）及m/z43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为 ( )。A. (CH3)2CHCOOC2H5 B. CH3CH2COOCH2CH2CH3C. CH3(CH

11、2)3COOCH3 D. CH3COO(CH2)3CH313. 已知化合物的分子式为C9H10O2，根据下列的质谱数据，最可能的结构式是（ ）。m/z3951657791118119150(M)相对丰度9521864621007014某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为( )。 A. 醚 B. 醇 C. 胺 D. 醚或醇 15.某有机化合物（M=140）其质谱图中有m/z分别为83和57的离子峰，其结构是（ ）。A. B. 16.某化合物（M=138）的质谱图中呈现m/z 120的强离子峰，其结构是（ ）。A. B. 17. 某酯（M=150）的质谱图中呈现m/z 11

12、8的碎片峰，其结构是（ ）。18某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57等离子峰, IR图有如下吸收峰： 1460cm-1 ,1380cm-1 ,1720cm-1。则该化合物可能为（ ）。A. 烷烃 B. 醛 C. 酮 D. 醛或酮19某化合物的质谱图上出现m/e 74的强峰，R光谱在3400 3200cm -1有一宽峰，1700 1750cm -1有一强峰，则该化合物可能是（ ）。 A. R1（CH2）3COOCH3 B. R1（CH2）4COOH C. R1CH2CH2CH(CH3)COOH D. A或C 20.某化合物（M=102）质谱图上在m / z 87（30%）及m / z

13、45（80%）处显两个强峰，在m / z 102（2%）处显一弱峰，其结构是（ ）。四、多项选择题1. 在质谱中，常用的离子源有（ ）。A. EI B. CI C. FAB D. MALDI E. TOF2. 在质谱中，常用的质量分析器有（ ）。A. 磁式单聚焦质量分析器 B. 电磁式双聚焦质量分析器 C. Q D. MALDI E. TOF3. 在质谱中，常见的离子峰有（ ）。A. 分子离子峰 B. 碎片离子峰 C. 基峰 D. 同位素离子峰 E. 亚稳离子峰4. 在质谱中，常见的重排裂解反应有（ ）。A. McLafferty重排 B. RDA重排 C. 四员环过渡态重排D. 诱导裂解 E

14、. 芳环的邻位效应5. 在下列离子组成中，含有奇数电子的离子是（ ）。A. C3H8（m/z44） B. CH3CO（m/z43） C. C6H5NO2（m/z123） D. C6H5COOC2H5（m/z 150） E. C4H8N (m/z 70)6. 在下列离子组成中，含有偶数电子的离子是（ ）。A. C2H9（m/z29） B. CH3CH2CHCOOH（m/z87） C. C3H6O2（m/z74） D. CH3CH=NH2（m/z 44） E. C4H9N (m/z 71)7. 当质谱图中已出现分子离子峰时，分子离子峰的辨认方法是（ ）。A. 分子离子必须是一个奇数电子离子 B.

15、分子离子峰的质量应服从氮律C. 分子离子峰与邻近碎片离子峰的质量差m应该合理D. 分子离子峰的m/z应为偶数 E. 分子离子峰的m/z应为奇数8. 下列化合物中，能发生麦氏重排的是（ ）。A. B. C. D. E. 9下列化合物中能产生m/z92强离子峰的结构是（ ）。A. B. C. D. E. 10下列化合物中能发生RDA重排的是（ ）。A. B. C. D. E. 五、结构解析题1. 某化合物C6H12的质谱图如下，试推断其结构，并写出主要碎片离子的断裂过程。2. 某化合物C4H8O2的质谱图如下，试推断其结构，并写出主要碎片离子的断裂过程。3. 某化合物C5H12O的质谱图如下，试推

16、断其结构，并写出主要碎片离子的断裂过程。4. 某未知物C8H16O的质谱图如下，试推断其结构，并写出主要碎片离子的断裂过程。 5. 某化合物C5H10O的质谱图如下，试推断其结构，并写出主要碎片离子的断裂过程。6. 某化合物C5H13N的质谱图如下，试推断其结构，并写出主要碎片离子的断裂过程。7. 某化合物C8H16O2的质谱图如下，试推断其结构。8. 某化合物C6H12O的质谱图如下，试推断其结构。9. 某化合物C6H14O的质谱图如下，试推断其结构。10. 某化合物C6H14O的质谱图如下，试推断其结构。第八章 习题答案二、填空题1. EI，FAB，CI2. 天然丰度之比, 分子离子的重同

17、位素峰3. 分子离子的重同位素峰相对于分子离子峰百分相对丰度之比4. 简单裂解，自由基；重排裂解，中性分子5. 偶，中性分子，重排裂解6. 奇数7. 29+14n；43或57；较大的烷基。8. m/z 2714n（n0，1,2，）；41，；麦氏重排。9. 分子离子；91(C7H7十)； 65；3；9210. 很弱或不存在；，31+14n，31，45，59；水，18，乙烯，46； 11. 较弱；29+14n的碎片离子峰；31+14n；1.4脱醇，诱导。12. 较强；1，29；43； 44，44；105。13. 较强；麦氏，诱导； 14. 弱；17，45；45；m/z60, m/z60+14n。15. 74，88，102；61，75，89。16. 答：30+ 14n；伯，44 +14n，58 +14n。三、单项选择题1.B，2.C，3.C，4.D，5.D，6.C，7.D，8.D，9.D，10.B，11.A，12.B，13.A，14.C，15.B，16.A，17.A，18.D，19.D，20A四、多项选择题1.ABCD，2.ABCD，3.ABDE，4.ABCE，5.ACD，6.ABD，7.ABC，8.CDE，9.DE，10.ABC五、结构解析题1. 2-甲基-戊烯-12. 丁酸3. 戊醇4. 3甲基庚酮2 5. 正戊醛6. N-乙基-丙胺