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下一节:有机质谱中的主要离子类型

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质谱简介课程教案、知识点、字幕

大家好 本节我们将学习质谱

紫外光谱

红外光谱

核磁共振谱和质谱

是鉴定有机物的四大重要工具

其中质谱法灵敏度最高

也是唯一可以精确确定

有机物相对分子质量和分子式的方法

然而

与光谱 红外光谱和核磁共振谱不同

质谱不是吸收光谱

它的产生不是基于能量状态的变化

我们将在后续部分讲解质谱是怎样产生的

我们要解答的第一个问题是

什么是质谱

书中是这样定义质谱的

化合物被电离

离子根据其质量 电荷比被分离

代表每个质量

电荷单位的离子数被记录为谱图

此过程称为质谱法

我们将从如下七个部分详细的来介绍质谱

第一部分 简介

第二部分 有机质谱中的主要离子类型

第三部分 有机质谱中的裂解和重排

第四部分 第五部分 第六部分

是常见有机化合物的质谱特征

以及最后一部分 第七部分 质谱的解析

首先

我们来简单介绍一下质谱的发展历史

第一台质谱仪

是在1912年由英国科学家汤姆森研制

并由此发现了第一个同位素 氖

1919年汤姆森的研究助手

阿斯顿用改进的精密质谱仪

测定并发现了212种天然存在的同位素

而阿斯顿由于此发现

在1922年获得了诺贝尔化学奖

在20世纪40年代

质谱开始应用于工业中

例如石油领域 化工领域等等

接下来

从50年代到70年代

再到90年代

质谱技术取得了非常重大的进展

如改进的质谱仪

串联质谱仪

不同的电离源等等

而利用这项技术

科学家们取得了非常重大的发现

如1985年

英国科学家柯尔

和美国科学家克罗托·斯莫利

利用质谱仪发现了富勒烯

而11年后

也即1996年

三位科学家因为此发现

取得了诺贝尔化学奖

由于这项技术

科学家们也获得了相应的诺贝尔奖

如美国科学家约翰·芬恩

与日本科学家田中耕一

由于发明了用于生物大分子的电喷雾离子化

和基质辅助激光解吸离子化质谱分析法

而获得了2002年度的诺贝尔化学奖

在我们开始探讨质谱的工作原理之前

我们先来熟悉几个专业的词汇

第一个词汇是质谱图

质谱图是根据质量和电荷的不同

分离后气体离子所形成的谱图

其中质荷比作为X轴

相对丰度作为Y轴

第二个词汇是质荷比

质荷比指的是静电离子的质量与数量之比

第三个词是基峰

基峰指的是质谱中强度最强的峰

第四个专业词汇是是相对丰度或相对强度

它是以基峰的高度为100%

其它峰的高度与基峰高度之比

即为各离子的相对丰度

也称为相对强度

在本章接下来的学习中

我们将会经常用到这四个专业词汇

现在我们一起来看一下什么是质谱图

这是其中的一个例子

由图我们能够看出

质谱图是由条形图表示的

每一条线表示了一个离子峰

而不同的峰也代表了不同种类的离子

x轴是质荷比

y轴是相对丰度

而质荷比最高的峰 也即是基峰

在了解了质谱图之后

我们接着来看一下质谱仪的工作原理

可以简单地描述如下

化合物分子在真空条件下受电子流的轰击

或强电场等其他方法的作用

电离成离子

同时发生某些化学键有规律的断裂

生成具有不同质量的带正电荷的离子

这些不同电荷的离子被收集起来

并根据质荷比记录到一个连续的光谱中

总的来说

质谱是通过对样品离子质荷比的分析

而进行定性和定量分析的一种方法

尽管有多种离子化的方法

其中电子电离源

是应用最普遍 发展也最为成熟的电离方法

我们现在所应用的标准质谱图

基本都是采用电子电离源得到的

所以此章节中

设计的内容都是应用电子电离源所得

电子电离源常用的轰击电压

是50到70电子伏特

而有机分子的电离电位

一般为7到15电子伏特

在了解了质谱的工作原理之后

那理解质谱仪的组成部分就容易多了

质谱仪一般包括进样系统

电离源

在电离源中化合物被电离

而电子电离源是最常用的电离源

质量分析仪

其中离子的质量被测定

以及检测器和记录仪

为了保证离子源中灯丝的正常工作

保证离子在离子源和质量分析器内正常运行

质谱仪的离子源和分析器

都必须处在真空条件下工作

在简单介绍完质谱之后

这里给大家留一道课下思考题

质谱中最强的峰是基峰

甲烷的基峰在质荷比为16的位置

那么从强度最大的峰能看出物质的分子量吗

记住这一个思考题

我们将在下一节讨论这部分内容

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第八章 有机波谱学基础

-8.1.1 紫外光谱的基本原理

--紫外光谱的基本原理

--紫外光谱的基本原理

-8.1.2 紫外光谱与分子结构

--紫外光谱与分子结构

--紫外光谱与分子结构

-8.1.3 紫外吸收波长影响因素

--紫外吸收波长影响因素

--紫外吸收波长影响因素

-8.1.4 最大吸收波长计算(一)

--最大吸收波长计算(一)

--最大吸收波长的计算(一)

-8.1.5最大吸收波长计算(二)

--最大吸收波长计算(二)

--最大吸收波长计算(二)

-8.1.6 紫外光谱的应用

--紫外光谱的应用

--紫外光谱的应用

-8.2.1 红外光谱的简介

--红外光谱简介

--红外光谱简介简介

-8.2.2 分子结构与红外光谱特征的吸收频率

--分子结构和红外光谱的特征频率

--分子结构和红外光谱的特征频率

-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)

--常见有机化合物红外光谱(烃及卤代烃)

--烃及卤代烃红外光谱

-8.2.4 常见有机化合物的红外光谱图(二)

--含氧氮有机物红外光谱

--含氧氮有机物红外光谱

-8.2.5 红外光谱应用

--红外光谱的应用

--红外光谱的应用

-8.3.1.1 核磁共振谱的基本原理

--核磁共振谱基本原理

--核磁共振谱基本原理

-8.3.1.2 化学位移

--化学位移

--化学位移

-8.3.1.3 自旋耦合和自旋裂分

--自旋耦合和自旋裂分

--自旋耦合和自旋裂分

-8.3.1.4 核磁共振氢谱的解析

--氢核磁谱图的解析

--氢核磁共振谱解析

-8.3.2.1 碳核磁共振谱(上)

--碳核磁共振谱上

--碳核磁共振谱(上)

-8.3.2.2 碳核磁共振谱(下)

--碳核磁共振谱下

--碳核磁谱(下)

-8.3.3.1 二维核磁谱图(一)

--二维核磁谱图(一)

--二维核磁谱图(一)

-8.3.3.2 二维核磁谱图(二)

--二维核磁谱图(二)

--二维核磁谱图(二)

-8.4.1 质谱简介

--质谱简介

--质谱简介练习题

-8.4.2 有机质谱中的主要离子类型

--有机质谱中的主要离子类型

--有机质谱中的主要离子类型练习题

-8.4.3 有机质谱中的裂解和重排

--有机质谱中的裂解和重排

--有机质谱中的裂解和重排习题

-8.4.4 常见有机化合物的质谱特征(一)

--常见有机化合物的质谱特征(一)

--烃类的质谱特征练习题

-8.4.5 常见有机化合物的质谱特征(二)

--常见有机化合物的质谱特征(二)

--含氧化合物,醚和酮的质谱特征练习题

-8.4.6 常见有机化合物的质谱特征(三)

--常见有机化合物的质谱特征(三)

--醛,羧酸及杂原子有机物的质谱特征练习题

-8.4.7 质谱的解析

--质谱的解析

--质谱解析练习题

-8.5.1 单一谱图解析

--单一谱图解析

--单一谱图解析主观题

--单一谱图解析

-8.5.2 综合谱图解析

--综合谱图解析

--综合谱图解析主观题

--综合谱图解析客观题

-有机波谱学基础

第九章 含氧化合物

-9.1.1 醇的命名和结构

--醇的命名和结构

--醇的结构和命名

-9.1.2 醇的制备

--醇的制备

--醇的制备

-9.1.3 醇的性质(一)

--醇的性质(一)

--醇的性质(一)

-9.1.4 醇的性质(二)

--醇的性质(二)

--醇的性质(二)

-9.1.5 醚的命名和制备

--醚的命名和制备

--醚的命名和制备

-9.1.6 醚的性质

--醚的性质

--醚的性质

-9.2.1 酚的命名、结构

--酚的命名、结构

--酚的命名和结构

-9.2.2酚的制备和物理性质

--酚的制备和物理性质

--酚的制备和物理性质

-9.2.3 酚的化学性质(一)

--酚的化学性质(一)

--酚的化学性质(一)

-9.2.4 酚的化学性质(二)

--酚的化学性质(二)

--酚的化学性质(二)

-9.3.1 醛酮的命名和结构

--醛酮的结构和命名

--醛酮的命名和结构

-9.3.2 醛酮的制备

--醛酮的制备

--醛酮的制备

-9.3.3 醛酮的性质(一)

--醛酮的性质(一)

--醛酮的性质(一)

-9.3.4 醛酮的性质(二)

--醛酮的性质(二)

--醛酮的性质(二)

-9.3.5 醛酮的性质(三)

--醛酮的性质(三)

--醛酮的化学性质(三)

-9.4.1 羧酸及其衍生物的结构、命名

--羧酸及其衍生物的结构、命名

--羧酸及其衍生物的结构、命名

-9.4.2 羧酸的制备

--羧酸的制备

--羧酸的制备

-9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质

--羧酸衍生物制备及物理性质

--羧酸衍生物制备及物理性质

-9.4.4 羧酸的性质(一)

--羧酸的性质(一)

--羧酸的性质(一)

-9.4.5 羧酸的性质(二)

--羧酸的性质(二)

--羧酸的性质(二)

-9.4.6 羟基羧酸的制备及性质

--羟基羧酸的制备及性质

--羟基羧酸的制备及性质

-9.4.7 羧酸衍生物的性质(一)

--羧酸衍生物的性质(一)

--羧酸衍生物的性质(一)

-9.4.8 羧酸衍生物的性质(二)

--羧酸衍生物的性质(二)

--羧酸衍生物的性质(二)

-9.5.1 β-二羰基化合物

--β-二羰基化合物

--β-二羰基化合物

-9.5.2 克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

-9.5.3 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

-9.5.4 麦克尔加成

--麦克尔加成

--麦克尔加成

-有机化合物的鉴别

第十章 含氮化合物

-10.1 硝基化合物的结构和命名

--硝基化合物的结构和命名

--硝基化合物的结构和命名

-10.2 硝基化合物的化学性质

--硝基化合物的化学性质

--硝基化合物的化学性质

-10.3 胺的结构和命名

--胺的结构和命名

--胺的结构和命名

-10.4 胺的制备

--胺的制备方法

--胺的制备

-10.5 胺的化学性质(一)

--胺的化学性质(一)

--胺的化学性质(一)

-10.6 胺的化学性质(二)

--胺的化学性质(二)

--胺的化学性质(二)

-10.7 季铵盐和季铵碱

--季铵盐和季铵碱

--季铵盐和季铵碱

-10.8 腈和异腈

--腈和异腈

--腈和异腈

-10.9 重氮盐的性质(一)

--重氮盐的性质(一)

--重氮盐的性质(一)

-10.10 重氮盐的性质(二)

--重氮盐的性质(二)

--重氮盐的性质(二)

-含氮化合物

第十一章 杂环化合物

-11.1 杂环化合物的分类和命名

--杂环化合物的分类和命名

--杂环化合物的分类和命名

-11.2 杂环化合物的结构

--杂环化合物的结构

--杂环化合物的结构

-11.3 五元杂环化合物的性质

--五元杂环化合物的性质

--五元杂环化合物的性质

-11.4 六元杂环化合物的性质

--六元杂环化合物的性质

--六元杂环化合物的性质

-11.5 稠杂环化合物

--稠杂环化合物

--稠杂环化合物

-杂环化合物

第十二章 有机合成

-12.1 有机合成的任务

--有机合成的任务

--有机合成的任务

-12.2 有机合成路线的设计

--有机合成路线的设计

--有机合成路线的设计

-12.3 药物合成案例

--药物合成案例

--药物合成案例

-有机合成讨论

第十三章 考试

-有机化学下

质谱简介笔记与讨论

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