同位素离子的强度之比，可以用二项式展 开式各项之比来表示：
(a+b)n
a-某元素轻同位素的丰度； b-某元素重同位 素的丰度； n-同位素个数。
例如，某化合物分子中含有两个氯，其分子离子的三种 同位素离子强度之比，由上式计算得：
(a+b)n=(3+1)2=9+6+1 即三种同位素离子强度之比为9：6：1。这样，如果知 道了同位素的元素个数，可以推测各同位素离子强度之 比。同样，如果知道了各同位素离子强度之比，可以估 计出元素的个数。
经检测器检测记录不同信号，便得 到图谱。
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色—质谱联用
色谱仪：实现混合物 的组分分离
质谱仪：各组分分子 量、分子式及结构的 确定
色谱仪包括：气相/液相/固相/色谱仪
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质谱仪的应用
近年来质谱技术发展很快。随着质谱技术的发 展,质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分 析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离 和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应 用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学， 刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。
质谱法实例分析与应用
组员：陈梦露 范萍 文秋香 杨雨佳
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质谱仪原理介绍
——分子质量精确测定与化合物结构分析的重要工具 第一台质谱仪：1912年
早期应用：原子质量、同位素相 对丰度等；
40年代：高分辨率质谱仪出现， 有机化合物结构分析；
60年代末：色谱-质谱联用仪出现，有机混合物分离分析；促进 天然有机化合物结构分析的发展；
质谱中的离子有分子离子、同位素离子、 碎片离子等，综合分析可获得化合物分子量、化学 结构、裂解规律等信息；与色谱仪及计算机联用， 既可定性分离也可定量分析；金属和非金属固体样 品高纯分析，可检测出亿分之一的杂质。
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电子电离源(Electron Ionization EI)
在电子轰击下，样品分子可能有四种 不同途径形成离子：
136失去CO，而不136失去C2H4。 14
4、可能的结构
图9.20是某未知物质谱图，试确定其结构
分析过程： 1、质谱图可以确定该化合物的分子量 M=154。M/z 156是m/z 154的同位素峰
2、由m/z154和m/z156之比约为3： 1，可以推测化合物中含有一个Cl原 子。
4、可能含有的官能团 3、m/z154失去15个质量单位（CH3）得 m/z139离子。 m/z139失去28个质量单位（ CO，C2H4）得m/z111离子。 m/z77、m/z 76、m/z 51是苯环的特征离子。m/z 43可能 是-C3H7或-COCH3生成的离子。
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进样系统
离子源
将欲分析样品电 离，得到带有样 品信息的离子
将离子按质荷比分开， 将相同的M/Z离子聚焦在 一起,组成质谱，
质量分析器
检测器
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2.仪器与设备
样品进入电离室，经高能电子束轰 击后电离形成分子离子或碎片离子。
带正电的离子受高压电场加速后进 入质量分析器。
在磁场的作用下发生偏转，不同的 加速电压和不同磁场条件下，分离 不同m/e的离子。
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电离后的得到的离子种类——重排离子
对于含有如羰基这样的不饱和官能团的化合物，γ 氢是通过六员环过渡态转移的。凡是具有γ的氢的醛 、酮、酯、酸及烷基苯、长链烯等，都可以发生麦 氏重排。（可以有电子和自由基引起重排）
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质谱分析的一般规则
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质谱解析的一般步骤
核对获得的谱图 扣除本底等因素 引起的失真
➢ 样品分子被打掉一个电子 形成分子离子。 ➢ 分子离子进一步发生化学 键断裂形成碎片离子。 ➢ 分子离子发生结构重排形 成重排离子。 ➢ 通过分子离子反应生成加 合离子。
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电离得到的离子种类——分子离子
在电子轰击下，有机物分子失去一个电子所形成的离子叫 分子离子,为自由基离子。
M+e →M+ + 2e 一般规律是，化合物分子稳定性差，键长，分子离 子峰弱，有些酸醇及支键烃的分子离子峰较弱甚至不出现 ，相反，芳香化合物往往都有较强的分子离子峰。 分子离子峰强弱的大致顺序是：芳环>共轭烯>烯> 酮>不分支烃>醚>酯>胺>酸>醇>高分支烃。
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电离后得到的离子种类——碎片离子
碎片离子是分子离子碎裂产生的。碎片离子 还可以进一步碎裂形成更小的离子。 碎片离子形成的机理有下面几种情况：
➢ 1.游离基引发的断裂（α断裂） ➢ 2.正电荷引发的断裂（诱导断裂或i断裂 ） ➢ 3.σ断裂 ➢ 4.环烯的断裂--逆狄尔斯-阿德尔反
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电离后得到的离子种类——同位素离子
2、该化合物的不饱和度为5；由 于不饱和度为5，而且质谱中存 在m/z 77，51等峰，可以推断该 化合物中含有苯环。
3、高质量端质谱峰m/z105是m/z 136失去
质量为31的碎片（-CH2OH或-OCH3）产生的 ，m/z 77(苯基)是m/z 105失去质量为28
的碎片（-CO或-C2H4）产生的。因为质谱 中没有m/z 91离子，所以m/z105对应的是
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综合样品其他知 识，给出明确的 指导方向
尽可能判断出分 子离子
假设一个分子结构,与已知参考谱 图对照,或取类似的化合物,并作 出它的质谱进行对比。
假设和排列可能 的结构归属Leabharlann 13质谱分析的应用实例
由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图 如图9.19，确定化合物结构式：
分析过程：
1、该化合物的分子量 M=136