解析质谱谱图之前,我们首先要了解一些重要类型化合物的谱图特征,方便之后解析谱图。
烷烃谱图特征
(1)正构烷烃特征
a 分子离子峰强度不高,随链长降低;
b 有质荷比相差14的m/z29、43、57、71…(CnH2n+1)系列离子峰,强度逐渐降低。正构谱图峰顶相连成圆滑抛物线,分子离子峰处略有抬高,支链烷烃无此特征;
c m/z43和m/z57峰强度较大;
d 在比CnH2n+1离子小一个质量数处有一个小峰,即m/z28、42、56、70…一系列弱峰由H转移重排而成。
(2)支链烷烃特征
a 分子离子峰强度比正构弱,支链越多,分子离子峰越弱;
b 仍有质荷比相差14的m/z29、43、57、71…(CnH2n+1)系列离子峰,但强度与分支位置有关;
c 在分支处易断裂,正电荷在支链多的一侧,以丢失最大烃基为最稳定;
d 在质谱图中若有m/z15、M-15或A-15的峰,则表明结构中存在甲基支链。
烯烃谱图特征
a 分子离子比烷烃强;
b 容易发生β断裂得到m/z29+14n的峰;
c 单烯烃的σ断裂得到m/z27、41、55、69…即m/z27+14n的峰;
d 环烯烃容易发生反狄-阿(RDA)断裂;
e 可发生麦氏重排的烯烃形成偶质量数的CnH2n的峰。
芳烃谱图特征
a 分子离子峰较强,苯的分子离子峰m/z78为基峰,稠环化合物分子离子峰为基峰;
b 碎片少,具有苯环指纹的一系列特征峰m/z39、50、51、52、53、63、76、77和78等弱峰;
c 烷基苯β断裂,产生稳定的卓鎓离子m/z91是基峰;
d 直链烷基取代苯R≥3,即发生麦氏重排,形成m/z92的峰;
e 烷基苯的σ裂解产生m/z77的苯基离子峰,单取代苯环化合物H重排还可形成m/z78峰。
醇类谱图特征
(1)脂肪醇特征
a 分子离子峰很弱,基本观察不到;
b 长链醇可发生α-、β-、γ-、δ-裂解,α-断裂为主要断裂;
c 伯醇α-断裂形成稳定的m/z31的离子是基峰,仲醇α-断裂有三种,以丢失最大烃基最稳定可产生m/z45+14n的峰,叔醇可产生m/z59+14n的峰。
(2)芳香醇特征
a 苯甲醇和苯酚的分子离子峰很强,与脂肪醇相反;
b 苯甲醇中M-1峰很强,因为生成了稳定的羟基鎓离子m/z107,而苯酚的M-1为弱峰,苯甲醇也存在较弱的M-2、M-3峰;
c 苯甲醇和苯酚都有M-28(丢失CO)和M-29(丢失CHO)的峰。
醚类谱图特征
(1)脂肪醚特征
a 脂肪醚分子离子峰不稳定,为弱峰;
b 主要裂解方式为α断裂,生成较强的m/z45、59、73、87…的峰。
(2)芳香醚特征
a 芳醚分子离子峰较强;
b 苯甲醚的β裂解形成m/z93碎片很容易脱去CO形成稳定的m/z65离子;H重排转移得m/z78峰,丢失H得m/z77苯基离子;
c 苯乙醚m/z94为基峰,可据此判断芳醚上烷基是一个C还是多个。