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有机质谱中的裂解和重排在线视频

下一节:常见有机化合物的质谱特征(一)

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有机质谱中的裂解和重排课程教案、知识点、字幕

大家好

在第三节

我们来学习有机质谱中的裂解和重排

在高能作用时

有机化合物受高能电子束的冲击

产生各种形式的分裂

分子离子的裂解主要发生在分子中的薄弱环节

含较高内能的分子离子

在离子源中会进一步裂解而生成碎片

碎片生成方式有简单裂解和重排裂解

此节中 我们只介绍简单裂解

麦氏重排及逆第尔斯阿尔德反应

简单裂解主要有三种

α裂解 i裂解以及σ裂解

我们首先讨论α裂解

α裂解是由自由基引起

由电子的强配对倾向引发的

由游离基提供一个奇电子

与邻近原子形成一个新键

与此同时

这个原子的另一个键发生断裂

这种断裂称为α裂解

游离基引发的α裂解氧

主要发生在分子中含有

氮和硫原子的脂肪族化合物

与α碳相连的键断裂

这类裂解在有机化合物的质谱中非常普遍

例如

在1-戊基胺中

α裂解非常容易发生

裂解成一个丁基

且在碳和氮原子之间形成一个双键

α裂解在烯烃中也很常见

在这种情况下也称为烯丙基裂解

裂解发生在双键的β-键处

生成烯丙基离子

苄基裂解是另一种形式的α裂解

在有侧链取代的芳香化合物中非常常见

芳香环侧链β-键是一个活化键

非常容易裂解形成苄基离子

也可以扩环成卓鎓离子

接下来

我们将讨论另一个简单的裂解 诱导裂解

i断裂是正电荷导致的断裂

正电荷吸引一对电子而发生断裂

导致正电荷的转移

这个通式分别适用于

奇电子离子和偶电子离子的诱导裂解

i断裂和α断裂可以同时存在

由于i断裂需要电荷转移

因此i断裂不如α断裂容易进行

例如 戊醚可以通过α-裂解途径

失去一个丁基

它也可以通过i-分裂分裂

形成丁基离子

表现在质谱中

α裂解的离子峰强

i裂解产生的离子峰较弱

化合物中没有π电子和n电子时

σ 键断裂成为主要的断裂方式

例如

对于2 2-二甲基丁烷

σ裂解容易发生

产生阳离子和自由基

断裂后形成的产物越稳定

断裂就越容易进行

对于支链烃类

与支链连接的键很容易断裂

碳正离子的稳定性顺序为叔大于仲 大于伯

且失去最大烷基的断裂最容易发生

例如

3-甲基-3-己醇失去丙基的可能性为100%

失去乙基的可能性为50%

而其失去甲基的可能性只有10%

这里有一个关于简单裂解的小问题

α-裂解 i-裂解和σ-裂解

它们之间的主要区别是什么呢

现在我们讨论一下重排

重排包括至少两个键的改变

键的断裂和键的形成

从而产生原化合物中不存在的结构单元离子

我们将重点讨论麦氏重排

和逆Diels-Alder重排

首先我们来学习麦氏重排

当分子中含有C=X双键基团时

X可以为氧 氮 硫 也可以是碳

并且与这个基团相连的键上具有γ-氢原子

这个γ-氢原子可以转移到X原子上

同时β-键发生裂解

这就是麦氏重排

这是麦氏重排的通式

γ-氢原子被Y原子吸引并发生转移

同时 β键发生断裂

产生一个中性的烯烃和一个奇电子离子

我们要学习的第二个重排是环烯烃的裂解

也被称为

逆Diels-Alder RDA

它是由自由基诱导的

分子中有一个带π键的六元环时

会发生RDA重排

这是RDA反应的通式

重排后生成了烯烃和二烯烃

还有其他类型的重排

例如

具有桥联羰基的酚和芳香族化合物

非常容易失去羰基

现在我们知道了有机化合物中的主要裂解模式

让我们来看一个例子

看一下2-戊酮的质谱图

基峰在质荷比为43的地方

分子离子峰的质荷比为86

那质荷比为58和71的片段是怎么产生的呢

我们一起来看一下

首先2-戊酮通过电子的轰击

失去一个电子形成分子离子

接着 分子离子可以进行碳碳裂解

分子离子在羟基碳和丙基碳中间断裂时

会得到质荷比为43的丙基片段

而分子离子在羟基碳和甲碳中间断裂时

会得到质荷比为71的片段

质荷比为58的峰是通过麦氏重排

失去乙烯得来的

如图所示

质谱中常见的有机化合物的裂解就讲到这里

下一节我们将继续学习

常见有机化合物的EI-MS谱特征

有机化学(下)课程列表:

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

有机质谱中的裂解和重排笔记与讨论

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