当前课程知识点:有机化学(下) > 第八章 有机波谱学基础 > 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)
大家好
在本节中,我们将学习醛
羧酸和含杂原子有机物的特征质谱
对于醛类化合物,分子离子峰明显
从丁醛的质谱图上可以看出
分子离子峰很强
M-1的峰也可以作为醛类化合物的诊断峰
而M-1的峰在丁醛的质谱图中也存在
此外
来自醛基的质荷比为29的离子
存在于C4或更高的醛中
其他特征峰如M-18,M-28,M-44
几乎可以在所有醛类中检测到
下课后你们可以仔细观察正丁醛的质谱图
对于羧酸来说
脂肪族羧酸的分子离子峰较小
如正丁酸的质谱图所示
存在一个很小的分子离子峰
然而
芳香酸往往有非常明显的分子离子峰
脂肪族羧酸的最大特征峰
一般在质荷比为60处
而由于失去羟基产生的M-17的峰
以及失去羧基产生的M-45的峰
在所有羧酸中都存在
由此图可以看出
此二峰在正丁酸的质谱图中非常明显
而在芳香羧酸中尤其明显
最后,我们将讨论几种
包含如
N,S,Cl,Br等杂原子的有机化合物
讨论的第一种杂原子有机物为酰胺
直链单酰胺的分子离子峰通常是可以辨别的
酰胺的主要裂解形式
取决于酰基的长度
以及N原子上烷基的长度和数目
伯酰胺在质荷比44处有一个很强的峰
来自R-CONH?键的断裂
此峰在戊酰胺的质谱中也非常显著
而质荷比为86处存在一个中等峰值的峰
此峰是γ,δ C-C断裂产生的
当然过程中也可能伴随着环化
我们要讨论的第二类杂原子化合物
是含S原子的有机化合物
一般来说
含硫有机化合物的分子离子峰很强
而由于同位素原子的存在
M+2峰也可以被精确的测量
例如,在环硫乙烷的质谱图中
有很明显的分子离子峰
M+2的峰也很明显
另外
在质荷比为61处存在一个中等强度的峰
此峰在除叔硫化物外的所有硫化物中都存在
如在环硫乙烷的质谱图中
就存在一个质荷比为61的峰
对于脂肪族硫化物
α,β C-C键中的一个
或另一个发生断裂时
非常容易失去最大的基团
这些首先形成的离子
随着氢转移和烯烃的消除会产生进一步的裂解
对于硫醇而言
除碳链较长的叔硫醇外
脂肪族硫醇的分子离子峰都足够强
因此M+2的峰也可以精确的测量
一般来说
硫醇的裂解模式类似于醇类
与醇的情况类似
伯硫醇裂解出硫化氢
产生一个强的M-34的峰
产生的离子随后失去乙烯
从而产生一系列的
M-H?S-(CH?=CH?)n
仲硫醇和叔硫醇在α-C原子上裂解
失去最大的基团
形成一个显著的M-CH₃
M-C₂H₅的峰
我们要讨论的最后一类杂原子有机化合物
是卤素化合物
脂肪族卤代烃的分子离子峰比较弱
如在溴丙烷质谱图中,分子离子峰就比较弱
而芳香族卤代烃的分子离子峰一般较强
分子离子峰的相对丰度顺序为
氟的化合物大于氯的化合物
大于溴化合物 大于碘的化合物
氯和溴取代的直链烃容易发生重排
通式为
通常可检测到明显的X,M-X
M-HX,M-H₂X和M-R的峰
比如说在溴丙烷的质谱图中
会有非常明显的
M-Br,M-HBr,M-H₂Br峰
关于溴代化合物有另一点需要特别注意
由于溴同位素普遍的存在
因此分子离子峰的相对强度
和M+2峰的相对强度基本相同
再来看溴丙烷的质谱图
分子离子峰和M+2的相对丰度基本相似
其他有机化合物的特征质谱图
如胺,腈等
可以在有机波谱分析书籍中找到
如果感兴趣,你们可以课后学习
这里有一个课后练习题
对于样品1和样品2
其质谱数据如下表所示
从表中我们能够清晰的看出
样品1和样品2有3个质荷比相同的峰
那怎样从其他的峰分辨哪个是正丁醇
哪个是乙醚呢
此图显示的是正丁醇的裂解的过程
质荷比为56的离子
是分子离子失去水得到的
是醇类的特征峰之一
在乙醚中是不存在的
这个图显示的是乙醚的裂解过程
而对于乙醚而言
M-1也即质荷比为73的离子
是其特征离子之一
在正丁醇中并不存在
因此
由质荷比56和73
就可以分辨哪一个是正丁醇
哪一个是乙醚
大家可以在课后仔细观察这两个裂解过程
这节中我们学习了醛
羧酸和含杂原子有机物的特征质谱
我们将在下一节学习更多的质谱解析
谢谢大家
-8.1.1 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
-8.1.3 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)
-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
-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)
--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
-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
-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
-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)
-8.3.3.2 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习题
-8.4.4 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)
--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)
--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
-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
-9.2.3 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)
-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
-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
-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
-9.4.7 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)
-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
-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
-9.5.4 麦克尔加成
--麦克尔加成
--麦克尔加成
-10.1 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
-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)
-10.6 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)
-10.10 重氮盐的性质(二)
--重氮盐的性质(二)
-11.1 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
-11.4 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
-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
-12.3 药物合成案例
--药物合成案例
--药物合成案例
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