2. 根据分子式计算化合物的不饱和度，配合红外、 核磁数据，可初步确定双键数（不饱和度）的分 配及不饱和键的类型。
3. 从紫外光谱的max和max得到生色团的类型
紫外、红外、核磁、质谱
4. 从红外数据提出化合物中可能存在的基团。尤其 是分子中不含氮时，红外光谱特别容易确定OH、 C=O、C-O中任何一个基团的存在。对含氮分子， 红外光谱很易确定NH、C≡N、NO2等基团的存在。 利用3000cm-1左右的特征吸收峰等，确定未知物 是否属于芳香族的化合物，进而对芳香族化合物 可以确定其取代类型，对不饱和化合物可以区别 它是炔烃还是烯烃，并可判断双键的类型，当得 到部分基团的信息后，可以参照核磁、质谱数据 写出未知物的部分结构式。
• 利用四谱数据来确定未知物的结构时，实 际上并没有一个统一的步骤可遵循。仅就 一般剖析图谱的程序以及如何充分利用各 种信息解析图谱进行简单介绍：
紫外、红外、核磁、质谱
1. 从质谱图上分子离子峰的m/z，得到未知物的相 对分子质量。由元素分析数据和质谱图上M、 M+1、M+2峰的强度比，结合氮规律及断裂形式， 确定最可能的分子式。还可利用M、M+2峰确定 Cl、Br、S元素的存在
大量的有用信息。
我国质谱的发展历史
➢ 上世纪50年代末，配合我国核能研究的发展，几 位自前苏联回国的留学生带回了质谱分析技术
➢ 我国的质谱技术开始时期主要在同位素分析方面 开展工作，后来延伸到地质勘探部门。
➢ 有机质谱技术起步晚，直至1980年全国质谱学会 在杭州成立。
突出特点（与核磁、红外、紫外相比）
离心力 =向心力；m 2 / R= H0 e V 曲率半径： R= (m ) / e H0
质谱方程式：m/e = (H02 R2) / 2V 离子在磁场中的轨道半径R取决于： m/e 、 V 改变加速电压V, 可以使不同m/e 的离子进入检测器。
单聚焦分析器示意图
四极杆质量分离器
三、质谱法测定分子结构
1、进样系统
质谱仪器只能分析和检测气相中的离子。
• 储罐进样：用作质量标定的全氟三丁胺等 • 探头进样：合成的“纯”物质等 • 色谱进样：复杂混合物分析
2、离子源
• 电子轰击（EI）：使用具有一定能量的电 子直接作用于样品分子，使其电离。电力 效率高，保证了高灵敏度和高分辨率。
• 化学电离（CI）：引入大量试剂气，样品 分子与电离电子不发生作用。软电离，对 于热不稳定样品的电离很有意义。
3、测定官能团和碳骨架
从质谱裂解产生的碎片离子可以推测 分子中所含的官能团和各类化合物的特征 结构片段。
[例】： 质谱图中出现m/z=17的离子很可能是
羟基（OH）， m/z=26的离子很可能是腈 基（CN），
紫外、红外、核磁、质谱
• 每一种仪器分析法方法，都不是万能的， 很好地利用四谱综合起来进行有机化合物 的结构解析。
质谱的发展历史
➢ 1920年，Aston首先引入了“质谱”（mass spectrum） 这一术语
➢ 1942年，才出现第一台商品质谱仪 ➢ 相当长的时间用于同位素分析，二战时期美国用于原子弹
计划，分析235U和238U ➢ 有机质谱研究的真正兴起在50年代之后 ➢ 60年代化学家认识到质谱在有机分子结构分析方面能提供
1. 质谱法是唯一可以确定分子质量的方法 2. 灵敏度高，样品用量少
通常只需微克级样品，检出限可达10-14 g 3. 应用范围广
质谱仪种类很多，应用范围广，可进 行同位素分析，也可进行化学分析，可进 行无机成分、有机结构分析
被分析对象：气体、液体、固体
二、有机质谱仪器
进样系统
离子源
质量分析器
检测器
其他电离方式
• 大气压化学电离（APCI） • 快原子轰击（FAB） • 等离子体解吸质谱（PDMS） • 基质辅助激光解吸/电离（MAILDI） • 电喷雾电离（ESI）
3、质量分析器
加速后离子的动能 :
(1/2)m 2= e V = [(2V)/(m/e)]1/2
在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行；
质谱及其联用技术
一、质谱的发展历史
• 英国物理学家J.J.Thomson ——1906年诺贝尔物理学奖获得者
《正电荷射线及其在化学分析中的应用》，1913： “撰写本书的主要宗旨之一是希望他能启发其他 科学家，特别是化学家尝试采用这个方法（质谱 法）。我深信化学中存在的许多问题可以凭借这 个方法得以解决。这个方法有惊人的灵敏度—— 甚至比光谱法还要灵敏的多”
有机质谱提供的分子结构信息主要包括：
• 分子量 • 元素组成 • 测定官能团，推测碳骨架
质谱的常用术语
• 质荷比：离子质量与其所带电荷的比值m/z • 峰：质谱图中的离子信号称为离子峰，简称峰。 • 分子离子峰：分子失去一个电子生成的离子，
分子离子的质荷比等于分子量。
• 碎片离子：分子离子在离子源中经一级或多级
1.储罐进样 2.探头进样 3.色谱进样
1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光
1.单聚焦 2.双聚焦 3.飞行间 4.四极杆
质谱仪需要在高真空下工作：离子源（10-3 10 -5 Pa ）
质量分析器（10 -6 Pa ） (1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝； (2) 用作加速离子的几千伏高压会引起放电； (3) 引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。
若分子质量数可以被4整除，则该分子中氢原子的 数目也可以被4整除。
2、元素组成的确定
确定化合物元素组成即测定它的分子式或 实验室，目前主要采用高分辨质谱。
高分辨质谱仪可测得小数点后4-6位数字， 实验误差±0.006
【例】 自翠Βιβλιοθήκη 属植物中提取的植物碱高分辨质谱测 定分子量449.2776，C25H39NO6计算得分 子量为449.2777。
裂解生成的产物离子。
典型质谱图
质谱图。以质荷比m/z 为横坐标，离子相对强度为纵坐标， 相对强度是把原始质谱图上最强的离子峰定为基峰，规定其相对强度为
100%，其它离子峰以对基峰的相对百分值表示。
1、分子量的测定
用EI质谱发研究过的有机化合物几乎75% 可以直接从质谱图上读出分子量。
氮素规则： 不含N或含偶数个N原子其分子量必为偶数； 含奇数个N原子的分子量必为奇数。