第十二章质谱分析1.试指出下面哪一种说法是正确的( )(1) 质量数最大的峰为分子离子峰(2) 强度最大的峰为分子离子峰(3) 质量数第二大的峰为分子离子峰(4) 上述三种说法均不正确解:(4)2.下列化合物含 C、H或O、N,试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数( )(1) C6H6(2) C6H5NO2(3) C4H2N6O (4) C9H10O2解:(2)3.下列化合物中分子离子峰为奇数的是( )(1) C6H6(2) C6H5NO2(3) C6H10O2S (4) C6H4N2O4解:(2)4.在溴己烷的质谱图中,观察到两个强度相等的离子峰,最大可能的是:( ) (1) m/z为 15 和 29 (2) m/z为 93 和 15(3) m/z为 29 和 95 (4) m/z为 95 和 93解:(4)5.在C2H5F中, F对下述离子峰有贡献的是( )(1) M (2) M+1 (3) M+2 (4) M及M+2解:(1)6.一个酯的质谱图有m/z74(70%)的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致( )(1) CH3CH2CH2COOCH3(2) (CH3)2CHCOOCH3(3) CH3CH2COOCH2CH3(4) (1)或(3)解:(1)7.某化合物分子式为C6H14O, 质谱图上出现m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰m/z73,m/z87和m/z102. 则该化合物最大可能为 ( )(1) 二丙基醚 (2) 乙基丁基醚(3) 正己醇(4) 己醇-2解:(2)8.某胺类化合物, 分子离子峰其M=129, 其强度大的m/z58(100%),m/z100(40%),则该化合物可能为( )(1) 4-氨基辛烷 (2) 3-氨基辛烷(3) 4-氨基-3-甲基庚烷 (4) (2)或(3)解:(2)9.分子离子峰弱的化合物是:()(1)共轭烯烃及硝基化合物 (2)硝基化合物及芳香族(3)脂肪族及硝基化合物 (4)芳香族及共轭烯烃解:(3)10.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( )(1) 醚 (2) 醇 (3) 胺 (4) 醚或醇解:(3)11.某化合物在一个具有固定狭峰位置和恒定磁场强度B的质谱仪中分析, 当加速电压V慢慢地增加时, 则首先通过狭峰的是:( )(1) 质量最小的正离子 (2) 质量最大的负离子(3) 质荷比最低的正离子 (4) 质荷比最高的正离子解:(4)12.下述电离源中分子离子峰最弱的是( )(1) 电子轰击源 (2) 化学电离源(3) 场电离源 (4) 电子轰击源或场电离源解:(3)13.溴己烷经均裂后, 可产生的离子峰的最可能情况为:( )(1) m/z93 (2) m/z93和m/z95(3) m/z71 (4) m/z71和m/z73解:(2)14.在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排( )(1)(2)(3)(4)解:(3)15.某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57的系列峰,在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰:>3000c M-1 ;1460c M-1 ,1380c M-1 ,1720c M-1.则该化合物可能是: (1)烷烃 (2) 醛 (3)酮 (4)醛或酮解:(3)16.某化合物质谱图中,M和(M+2)的相对强度大致相当,由此,可以确定该化合物含()(1)硫(2)氯(3)溴(4)氮解:(3)17.质谱计的磁偏转分离器可以将 _________ 加以区分,因此它是一种_________分析器。
而静电偏转分离器可以将 _______ 加以区分,因此它是一种_________分析器。
解:质荷比不同的离子;质量;能量不同的离子;能量。
18. CO2经过质谱离子源后形成的带电粒子有 CO2+、CO+、C+、CO22+等,它们经加速后进入磁偏转质量分析器,它们的运动轨迹的曲率半径由小到大的次序为_______。
解:因为: CO2+、CO+、 C+、 CO22+m/z 44 28 12 22次序为: C+、 CO22+、 CO+、 CO2+19.质谱仪的分辨本领是指的能力.解:分开相邻质量数离子20.高分辨质谱仪一个最特殊的用途是获得化合________________________。
解:精确的相对分子质量、分子式、化合物的大致类型21.质谱图中出现的信号应符合氮规则,它是指。
22.丁苯质谱图上m/z134, m/z91和m/z92的峰分别由于__________________和_______________________过程产生的峰.解:分子失去一个电子, -开裂和麦氏重排23.在有机化合物的质谱图上, 常见离子有______________________________出现,其中只有__________________________是在飞行过程中断裂产生的.解:分子离子峰,同位素离子峰,亚稳离子峰,碎片离子峰,重排离子峰,多电荷离子峰,亚稳离子峰24.试述质谱仪的主要部件及其功能解:真空系统, 进样系统, 电离室, 加速室, 离子分析器, 检测系统功能略。
25.某化合物分子式为C4H8O2, M=88, 质谱图上出现m/z60的基峰.则该化合物最大可能为__________________________.解:正丁酸26.某化合物分子式为C10H12O,质谱图上出现m/z105的基峰, 另外有m/z51,m/z77,m/z120和m/z148的离子峰,试推测其结构, 并解释理由.解:C6H5 COC3H727.相对分子质量的奇偶性与组成分子的元素及原子的数目有关.当相对分子质量为偶数时,必含_________个氮原子; 当相对分子质量为奇数时,必含______个氮原子.解:偶数或零, 奇数28.同位素离子峰位于质谱图的最高质量区,计算___________与___________的强度比,根据________表确定化合物的可能分子式。
解:同位素离子峰;分子离子峰;拜诺。
29.因亚稳态离子峰是亚稳离子在离开_________后碎裂产生的, 故在质谱图上____于其真实质荷比的位置出现.它的出现可以为分子的断裂提供断裂途径的信息和相应的____离子和_____离子。
解:电离室;低;子;母。
30.m/e142的烃的可能分子式是_________________.各自的M和M+1的比例是_______。
解:C10H22和C11H10;100:11和100:12。
31.考虑到12C和13C的分布,乙烷可能的分子式是_________________________.这些同位素分子的分子离子值m/z分别是________________________________。
解:12CH312CH3、12CH313CH3、13CH313CH3;m/z(M)、m/z31(M+1)、m/z32(M+2)。
32.欲将摩尔质量分别为、、和 260.0922g/M ol 的四个离子区分开,问质谱计需要有多大的分辨本领。
解:MMR= ── = ────── = 9328 ≈ 104M33.在某烃的质谱图中m/z57 处有峰,m/ 处有一较弱的扩散峰。
则m/z 57的碎片离子在离开电离室后进一步裂解,生成的另一离子的质荷比应是多少解:M1= 57 M* =∵ M* = (M2)2/M1∴ M2 = (M1·M* )1/2= (57×1/2 = 4334.在化合物 CHCl3的质谱图中,分子离子峰和同位素峰的相对强度比为多少解:∵ (a+b)3 = a3 + 3a2b + 3b2a + b3而a = 3 b = 1∴M : M+2 : M+4 : M+6 = 27 : 27 : 9 : 135.在一可能含C、H、N的化合物的质谱图上,M : M + 1 峰为 100 : 24 ,试计算该化合物的碳原子数。
解:∵ (M+1)/M×100 = + +(M+1)/M×100 ≈ W∴(24/100)×100 = WW≈ 22碳原子数约为 2236.在C100H202中, (M+1)/M为多少已知13C强度为; 2H为.解:(M+1)/M=×100+×202)/100 =112/100=37.试计算CH3SH中(M+2)/M的值. 已知13C、2H和34S的强度分别为,和。
解:(M+2)/M=[×1+×4)2/200+1×]/100 =10038.试计算下列化合物的(M+2)/M和(M+4)/M的值:(1) 二溴甲苯(2) 二氯甲烷解:根据二项展开式(a+b), 可知:(1) M:(M+2):(M+4)为1:2:1(2) M:(M+2):(M+4)为9:6:1 =1::39.已知亚稳离子峰的m/e为, 其离子的m/e为187, 试问在正常情况下裂解,m/峰的真实质量为多少解:M *=M 22/M 1, M 2=(M *×M 1)1/2=×187)1/217240. 将C 10H 5N +.()和C 10 CH 91213+.()离子分开,质谱计应具有多高的分辨率解:分辨率:R m m m =-=-≈12114206567142073781420656717520...41. m/z 为500的离子,在分辨率为1万的质谱仪上可与相差多少质量单位的离子分开解:因为分辨率:R m m m mm m m R =-=∴==⨯=⨯-1211142500110510∆∆(质量单位) 42.用质谱仪辨别分子氧和硫,需要多大的分辨率(相对原子质量:O :;S :)。
解:分辨率:43. 甲醇在M /e =15、28、29、30、31和32处有质谱峰。
在M /e =处存在一条宽而强度低的亚稳离子峰。
试确定子离子和母离子。
解: m m m *().==221229312713所以子离子的质量数29 CHO +母离子的质量数为31 CH3O+44.以最大强度同位素为100,13C的天然强度是,37Cl的天然强度为,试计算含有一个碳原子和一个氯原子的化合物的M、(M+1)、(M+2)、(M+3)峰的相对强度。
解:离子组成强度M+12C35Cl 100M+1 13C35ClM+2 12C37ClM+3 13C37Cl每步一分,组成及强度各分。
45.试计算当加速电压为6000V时,质量为100的一价正离子在的磁场中运行轨迹的半径。
(1单位正电荷=×10-19C)解:E计算中c代表“分子”公式1分,单位1分,计算1分46.某有机化合物在紫外光区的 205n M以上没有吸收,它的质谱、红外(纯液膜)和氢核磁共振谱如下图。