有機(jī)化學(xué)第六章 波譜方法

第六章有機(jī)化合物的波譜分析前言：有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測定是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分。過去用化學(xué)方法測定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu),費(fèi)時、費(fèi)力、需要的樣品量大，有時甚至難以完成。編輯ppt采用現(xiàn)代儀器分析法，則省時、省力、快速、準(zhǔn)確，樣品消耗量少。本章將重點(diǎn)介紹在有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)表征中應(yīng)用最廣的四種波譜方法：紫外光譜(ultravioletspectroscopy縮寫為UV)、紅外光譜(infraredspectroscopy縮寫為IR)、核磁共振譜(nuclearmagneticresonance縮寫為NMR)質(zhì)譜(massspectroscopy縮寫為MS).編輯ppt§4-1有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與吸收光譜UV、IR、NMR都屬于吸收光譜。下面是各吸收光譜所用電磁波的大致波長范圍、對應(yīng)的能級躍遷形式及用途：編輯ppt§4-2紅外光譜一、紅外光譜的表示方法紅外光譜是研究波數(shù)在4000-400cm-1范圍內(nèi)不同波長的紅外光通過化合物后被吸收的譜圖。譜圖以波數(shù)為橫坐標(biāo)，以透光度為縱坐標(biāo)來表示：I：表示透過光的強(qiáng)度；I0：表示入射光的強(qiáng)度。編輯ppt

橫坐標(biāo)：波數(shù)()4000～400cm-1；表示吸收峰的位置。

縱坐標(biāo)：透過率（T%），表示吸收強(qiáng)度。T↓，表明吸收的越好，故曲線低谷表示是一個好的吸收帶。

編輯ppt二、紅外光譜的基本原理1.分子的振動方式

(1)伸縮振動：編輯ppt(2)彎曲振動：

值得注意的是：不是所有的振動都能引起紅外吸收，只有偶極矩(μ)發(fā)生變化的，才能有紅外吸收。

H2、O2、N2

電荷分布均勻，振動不能引起紅外吸收。

H―C≡C―H、R―C≡C―R，其C≡C（三鍵）振動也不能引起紅外吸收。

編輯ppt2.振動方程式（Hooke定律）

式中：k—化學(xué)鍵的力常數(shù)，單位為N.cm-1μ

—折合質(zhì)量，單位為g力常數(shù)k：與鍵長、鍵能有關(guān)：鍵能↑（大），鍵長↓(短)，k↑。

化學(xué)鍵鍵長（nm）鍵能（KJmol-1）力常數(shù)k（N.cm-1）波數(shù)范圍（cm-1）C―C0.154347.34.5700～1200C＝C0.134610.99.61620～1680C≡C0.116836.815.62100～2600編輯ppt

折合質(zhì)量μ：兩振動原子只要有一個的質(zhì)量↓，μ↓，(v)↑，紅外吸收信號將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。

一些常見化學(xué)鍵的力常數(shù)如下表所示：編輯ppt分子振動頻率習(xí)慣以(波數(shù))表示：由此可見：(v）∝k，(v)與μ成反相關(guān)關(guān)系。

吸收峰的峰位：化學(xué)鍵的力常數(shù)k越大，原子的折合質(zhì)量越小，振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)(短波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)(高波長區(qū))編輯ppt產(chǎn)生紅外光譜的必要條件是：

1.輻射光的頻率與分子振動的頻率相當(dāng)。

2.能引起分子偶極矩變化的振動才能產(chǎn)生紅外收。

三、有機(jī)化合物的紅外光譜解析（一）特征譜帶區(qū)、指紋區(qū)和相關(guān)峰編輯ppt2、1400-650cm-1指紋區(qū)主要是VC－X譜帶密集，難以辨認(rèn)

(X=C、N、O）單個化合物都有差別和各種δ---指紋

用于已知化合物的確認(rèn)3、相關(guān)峰編輯ppt（二）紅外光譜的八個重要區(qū)段編輯ppt類別其他

1770-1750（締合1710）醛酮VC=O(cm-1)1740-17201725-1705VC-H2720羧酸酸酐酰鹵酰胺VO-H3550酯18001860-18001800-17501735VN-H3520，33801690-1650締合降低1003000-2500（締合）編輯ppt鏈烯烴的δC-H（面外）

1000-650cm-1

RCH=CH2990910S

RCH=CHR(cis)690M

RCH=CHR(trans)970M

R2C=CH2890M

R2C=CHR840-790M

取代苯的δC-H（面外）900-690cm-1編輯ppt影響峰位置變化的因素：1.成鍵軌道類型，例如:2.誘導(dǎo)效應(yīng):由于鄰近原子或基團(tuán)的誘導(dǎo)效應(yīng)的影響使基團(tuán)中電荷分布發(fā)生變化,從而改變了鍵的力常數(shù),使振動頻率發(fā)生變化，例如:

編輯ppt3.共軛效應(yīng)由于鄰近原子或基團(tuán)的共軛效應(yīng)使原來基團(tuán)中雙鍵性質(zhì)減弱,從而使力常數(shù)減小,使吸收頻率降低，例如:4.鍵張力的影響主要是環(huán)狀化合物環(huán)的大小不同影響鍵的力常數(shù),使環(huán)內(nèi)或環(huán)上基團(tuán)的振動頻率發(fā)生變化，例如:編輯ppt5.氫鍵的影響形成氫鍵后基團(tuán)的伸縮頻率都會下降。例如：乙醇的自由羥基的伸縮振動頻率是3640cm-1，而其締合物的振動頻率是3350cm-1。形成氫鍵還使伸縮振動譜帶變寬。6.振動的耦合

若分子內(nèi)的兩個基團(tuán)位置很近，振動頻率也相近，就可能發(fā)生振動耦合，使譜帶分成兩個，在原譜帶高頻和低頻一側(cè)各出現(xiàn)一個譜帶。例如乙酸酐的兩個羰基間隔一個氧原子，它們發(fā)生耦合。羰基的頻率分裂為1818和1750cm-1。(預(yù)期如果沒有耦合其羰基振動將出現(xiàn)在約1760cm-1)。編輯ppt譜圖解析示例：

1.烷烴：

1.2853～2962cm-1

VC—H

2.1460cm-1、1380cm-1

δC—H(面內(nèi))

編輯ppt2.烯烴

1.3030cm-1V=C—H；2.2960-2850cm-1VC—H

；

3.1625cm-1VC＝C；4.δC—H(面內(nèi))（CH3、CH2）；

編輯ppt編輯ppt編輯ppt§4-3核磁共振譜一、1HNMR譜（一）、基本原理

1.原子核的自旋帶正電荷的H核自旋—產(chǎn)生一個自旋磁矩，在外加磁場下可有兩種取向:

編輯ppt

當(dāng)這個射頻的能量hv=(兩個取向之間的能級差），低能態(tài)取向的核便發(fā)生共振吸收而躍遷到高能態(tài)取向。即實(shí)現(xiàn)共振吸收的條件是：如果給低能態(tài)取向的磁核加一個射頻hv編輯ppt（二）、化學(xué)位移

根據(jù)共振關(guān)系式，同種核因有相同的γ，本應(yīng)在相同的外場H0處發(fā)生共振吸收（如果是這樣，NMR將無法提供任何有意義的結(jié)構(gòu)信息）。實(shí)際上，不同質(zhì)子周圍的電子分布各不相同，在外加磁場下，核外電子環(huán)流會產(chǎn)生一個方向與H0相反的感應(yīng)磁場H’編輯ppt質(zhì)子實(shí)際感受到的磁場并不是H0，而是:

H=H0+H’=H0+σH0=H0(1+σ)

σ為屏蔽常數(shù)當(dāng)H’在質(zhì)子處與H0反向，質(zhì)子感受到的磁場減弱—屏蔽當(dāng)H’在質(zhì)子處與H0同向，質(zhì)子受到的磁場增強(qiáng)—去屏蔽不同質(zhì)子所處的環(huán)境不同，產(chǎn)生的H’不同；盡管實(shí)現(xiàn)共振的實(shí)際磁場H是一樣的，但共振時觀察到的外加磁場H0不同—這種由于電子屏蔽或去屏蔽引起的共振吸收位置的移動稱為化學(xué)位移編輯ppt

顯然，核外電子云密度越大，屏蔽效應(yīng)越強(qiáng)，要發(fā)生共振吸收就勢必增加外加磁場強(qiáng)度，共振信號將移向高場區(qū)；反之，共振信號將移向低場區(qū)。編輯ppt在一個分子中，化學(xué)環(huán)境相同的質(zhì)子在相同磁場強(qiáng)度下發(fā)生吸收。

環(huán)境相同的質(zhì)子---等性編輯ppt雙鍵上的兩個H---經(jīng)常是不等性的定義：兩個質(zhì)子中任一個被Z取代，得到相同或?qū)τ丑w產(chǎn)物，則這兩個質(zhì)子是化學(xué)等性的編輯ppt2.化學(xué)位移的表示方法化學(xué)位移采用相對值,以四甲基硅（TMS）為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定其化學(xué)位移為零。其它吸收峰與零點(diǎn)的距離即為該峰的化學(xué)位移值。（1、TMS共振信號在高場，δ值規(guī)定為0，絕大多數(shù)質(zhì)子吸收峰均出現(xiàn)在它的左邊--正值；2、是一個信號很強(qiáng)的單峰。3、b.p低，與樣品不反應(yīng)、不締合）

零點(diǎn)-1-2-31234566789化學(xué)位移用表示，以前也用表示，與的關(guān)系為：

=10-TMS低場高場編輯ppt化學(xué)位移的絕對數(shù)值隨測定儀器用的射頻不同而不同（△V∝V0),為了使化學(xué)位移δ只反映質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境，而與測定的儀器無關(guān)。通常用：例：一個質(zhì)子在60兆儀器上測定，其化學(xué)位移為100Hz編輯ppt(1)誘導(dǎo)效應(yīng)：

電負(fù)性較大的吸電子基團(tuán)，使與之相連的碳上的質(zhì)子周圍電子云密度降低—去屏蔽，共振信號→低場（位移增大）

（三）、影響化學(xué)位移的因素編輯ppt(2).共軛效應(yīng)編輯ppt(3)磁各向異性效應(yīng)（Anisotropiceffect)：

化學(xué)位移受電子效應(yīng)（誘導(dǎo)和共軛）影響已如上述，但在實(shí)踐中,有些問題僅用電子效應(yīng)無法解釋，如：編輯ppt有些化學(xué)鍵特別是

π鍵，其電子云流動性較大，在外加磁場下會產(chǎn)生電子環(huán)流，由此產(chǎn)生的感應(yīng)磁場在化學(xué)鍵周圍的分布是不對稱的—各向異性編輯pptA、醛氫：羰基碳上的質(zhì)子同樣處于羰基去屏蔽區(qū)。加之氧原子的吸電子誘導(dǎo)去屏蔽效應(yīng)，使其共振信號出現(xiàn)在更低場（δ=9.4～10）B、烯烴：烯烴雙鍵碳上的質(zhì)子位于π電子環(huán)流產(chǎn)生的感生磁場與外加磁場同向的區(qū)域（去屏區(qū)），其共振信號移向低場（δ=4.5～5.7）

編輯pptC.炔烴：

炔烴三鍵處電子云呈筒狀分布，形成環(huán)電流所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場與外加磁場在炔氫處方向相反--屏蔽區(qū)，故炔H的共振信號移向高場：δ=2～3

D、芳環(huán)：苯環(huán)的環(huán)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場H’在環(huán)外質(zhì)子處與H0同向—去屏蔽區(qū),其共振信號移向低場。苯的環(huán)狀閉合大π鍵產(chǎn)生的感應(yīng)磁場遠(yuǎn)比孤立烯烴大，故苯H信號出現(xiàn)在比烯H更低場：δ=7.27編輯ppt各種主要化學(xué)鍵磁各向異性引起的正屏蔽區(qū)和負(fù)屏蔽區(qū)表示如下：編輯ppt有機(jī)化合物中常見各類質(zhì)子的化學(xué)位移表質(zhì)子類型化學(xué)位移(ppm)質(zhì)子類型化學(xué)位移(ppm)RCH3

0.9

RCH2I3.2R2CH21.3ROH1-5R3CH1.5RCH2OH3.4-4.0C=CH24.5-5.9ROCH33.5-4.0C=

CH2-3RCHO

9-10Ph-CH3

2.3R2CHCOOH10-12Ph-H7.3RCOOCH33.7-4RCH2F4R-CO-CH3

2-3RCH2Cl3.7RNH2

1-5(饅頭峰）RCH2Br3.5R2CHCOOH

2-2.6編輯ppt（四）、決定質(zhì)子數(shù)目的方法吸收峰的面積，可用自動積分儀進(jìn)行積分，得到階梯式的積分曲線：

階梯高度（即代表峰面積的大小）與質(zhì)子數(shù)目成正比。

（五）、共振吸收峰（信號）的數(shù)目編輯ppt

一個化合物有幾類不同的H核，就有幾組吸收峰.例如：

低分辨率譜圖

（六）、信號的裂分--自旋偶合一組等性質(zhì)子應(yīng)當(dāng)有一個吸收峰，但實(shí)際觀察到的譜圖往往是裂分成若干個峰的一組吸收。以CH3CH2―I的譜圖為例：編輯pptCH3和-CH2的信號都是多重峰。

產(chǎn)生的原因：一組等性質(zhì)子感受到的真正磁場，除外加磁場H0和電子屏蔽H’外，還受到鄰近H核自旋態(tài)HX的影響。這種原子核之間的相互作用，叫做自旋偶合;由自旋偶合引起的譜線增多的現(xiàn)象，叫做自旋裂分。編輯ppt∵每個H核的自旋磁矩在外磁場中有兩種取向，三個Ha受到兩個Hb的自旋偶合，兩個Hb有4種機(jī)率相等的自旋取向組合，其中兩種是相同的，因此Ha的信號被裂分為三個等間距的峰，即一組三重峰，相對強(qiáng)度為：1：2：1。

考慮右圖化合物：同樣道理，兩個等性的Hb被鄰位三個等性的Ha裂分為一組等間距的四重峰，相對強(qiáng)度為：1：3：3：1（如下圖所示）編輯ppt

更一般地說，鄰位有n個等性的質(zhì)子，則裂分為(n+1)個峰（僅當(dāng)△δ＞6J,才成立）

，相對強(qiáng)度比為(a+b)n展開式的系數(shù)比。例如n=4,系數(shù)比為：1：4：6：4：1編輯ppt（七）、偶合常數(shù)裂分峰之間的距離，稱為偶合常數(shù)，以J表示。因?yàn)榕己鲜窍嗷サ?，Ha對Hb的偶合（Jab),應(yīng)當(dāng)?shù)扔贖b對Ha的偶合（Jba),通過J相同或內(nèi)側(cè)增高現(xiàn)象（僅當(dāng)△δ＞7J,兩組峰才是對稱的）可找出兩組互為鄰位的質(zhì)子。偶合常數(shù)的大小，表示偶合的有效度，與外加磁場強(qiáng)度及儀器使用的頻率無關(guān)。

編輯ppt什么樣的質(zhì)子之間可以發(fā)生自旋偶合？編輯ppt等性H核之間不發(fā)生自旋裂分。如CH3—CH3只有一個單峰。

一張譜圖可以提供的結(jié)構(gòu)信息：1.吸收峰的組數(shù)---有幾類不同的H核；

2.峰的積分強(qiáng)度---每類H的相對數(shù)目；3.峰的裂分?jǐn)?shù)目---鄰位等性H核的數(shù)目；

4.峰的位置（δ值）--各類型H所處的化學(xué)境；

編輯ppt1.（八）、譜圖解析實(shí)例

編輯ppt

2.分子式為C3H60的某化合物的核磁共振譜如下，試確定其結(jié)構(gòu)。

譜圖上只有一個單峰，說明分子中所有氫核的化學(xué)環(huán)境完全相同。結(jié)合分子式可斷定該化合物為丙酮。編輯ppt

3.某化合物的分子式為C3H7Cl，其NMR譜圖如下圖所示，試推斷該化合物的結(jié)構(gòu)：解：由分子式可知，該化合物是一個飽和化合物；由譜圖可知：編輯ppt(1)有三組吸收峰，說明有三種不同類型的H核；(2)該化合物有七個氫，有積分曲線的階高可知a、b、c各組吸收峰的質(zhì)子數(shù)分別為3、2、2；(3)由化學(xué)位移值可知：Ha的共振信號在高場區(qū)，其屏蔽效應(yīng)最大，該氫核離Cl原子最遠(yuǎn)；而Hc的屏蔽效應(yīng)最小，該氫核離Cl原子最近。

結(jié)論：該化合物的結(jié)構(gòu)應(yīng)為：編輯ppt4C3H6O2

IR3000cm-11700cm-1

=1NMR11.3(單峰1H)2.3(四重峰2H)1.2(三重峰3H)

CH3CH2COOH5C7H8O

IR3300，3010，1500，1600，730，690cm-1=4NMR7.2(多重峰5H)4.5(單峰2H)3.7(寬峰1H)

C6H5-CH2-OH編輯ppt

二、13CNMR譜

（一）、簡介

有機(jī)物---都由碳骨架組成13CNMR---能提供有機(jī)物的碳架信息

13CNMR的原理與1HNMR相同，但：其自旋磁矩?。é?0.702，約為1H的1/4）13C的天然豐度很小（1.1%）其信號極弱（約為1H的1/5800）

故直至1970年代，有了同去偶和富里葉變換技術(shù)，通過成千次信號累加，13CNMR的測定才成為可能。編輯ppt（二)、13CNMR譜的去偶方式

1、質(zhì)子寬帶去偶（broadbanddecoupling）C原子與直接相連的H或鄰近C原子上的H都有偶合---譜線復(fù)雜

采用雙照射：去偶射頻H2覆蓋所有類型質(zhì)子共振頻率---去除所有質(zhì)子的偶合---每個C原子呈線狀單峰編輯ppt2、質(zhì)子偏共振去偶（off-resonancedecoupling）

將去偶射頻（H2）調(diào)在稍偏離1H核共振吸收位置nx102--103Hz處，可去除不直接相連的H核的偶合—避免譜線交叉重疊

保留(但減弱）直接相連的1H核的偶合---可區(qū)分1o、2o、3o、4oC原子---用于識別各類C原子信號。編輯ppt3、選擇去偶

選擇去偶射頻（H2）只覆蓋一類質(zhì)子的共振頻率，使與之相連的C原子消除偶合裂分----識別出與該類質(zhì)子相連的C原子的信號。編輯ppt（三）、13CNMR譜的化學(xué)位移開鏈烷烴：CH4,環(huán)丙烷-2.5--31oC10-252oC25-403oC30-554oC35-60(CH2)nn=4-722-27-C-XX=O50-80X=N-40-70X=S25-60X=Br30-65X=Cl35-80編輯ppt

(四)、13CNMR譜的特點(diǎn)1、1HNMR譜可提供：化學(xué)位移、偶合常數(shù)、積分曲線

三種信息

13CNMR譜:最有價值的信息是化學(xué)位移，偶合常數(shù)用處不大。不提供積分曲線(由于去偶和NOE增強(qiáng)效應(yīng)，信號強(qiáng)度與C原子數(shù)目不成正比)2、化學(xué)位移寬（0—250ppm）3、不必考慮C-C偶合：13C同位素的天然豐度很(1.1%)，相鄰兩個C原子都為13C的幾率極小---可忽略。4、馳豫時間對碳譜解析用處較大馳豫時間長---信號弱馳豫時間短---信號強(qiáng)---可用于推測C原子所處的環(huán)境編輯ppt一、紫外光譜的基本原理

1、UV的波長范圍§4-3紫外光譜(Ultravioletspectra)編輯ppt電子躍遷的主要類型有：

*,n*,*,n*各類電子躍遷的能量大小見下圖：2、UV譜的產(chǎn)生和表示方法紫外吸收對應(yīng)的是分子中價電子的能級躍遷編輯ppt編輯ppt(ε＞104)分子中含有雙鍵的化合物孤立烯烴λmax一般＜200nm，如C=C185nm共軛烯烴λmax＞200nm，例如：

(εnx101-2)λmax＞200nm編輯ppt既然一般的紫外光譜是指近紫外區(qū)，即200-400nm，那么就只能觀察*和n*躍遷。也就是說紫外光譜只適用于分析分子中具有不飽和結(jié)構(gòu)的化合物。編輯ppt二、紫外光譜圖的組成由橫坐標(biāo)（吸收波長）、縱坐標(biāo)（吸收強(qiáng)度）和吸收曲線組成的。A由Lambert-Beer定律定義：A:吸光度,:消光系數(shù),c:溶液的摩爾濃度，l:樣品池長度對甲苯乙酮的紫外光譜圖編輯ppt三、影響紫外光譜吸收位置的因素

1、溶劑的極性大2、帶孤對電子的原子或基團(tuán)連在雙鍵或共軛體系上時，因p-共軛而使電子的活動范圍增大—紅移幾個基本概念紅移現(xiàn)象：由于取代基或溶劑的影響使最大吸收峰向長波方向移動的現(xiàn)象稱為紅移現(xiàn)象。藍(lán)移現(xiàn)象：由于取代基或溶劑的影響使最大吸收峰向短波方向移動的現(xiàn)象稱為藍(lán)移現(xiàn)象。編輯ppt生色基：能在某一段光波內(nèi)產(chǎn)生吸收的基團(tuán)，稱為這一段波長的生色團(tuán)或生色基。

助色基：當(dāng)具有非鍵電子的原子或基團(tuán)連在雙鍵或共軛體系上時，會形成非鍵電子與電子的共軛(p-共軛)，從而使電子的活動范圍增大，吸收向長波方向位移，顏色加深，這種效應(yīng)稱為助色效應(yīng)。能產(chǎn)生助色效應(yīng)的原子或原子團(tuán)稱為助色基。增色效應(yīng)：使值增加的效應(yīng)稱為增色效應(yīng)。減色效應(yīng)：使值減少的效應(yīng)稱為減色效應(yīng)。編輯ppt四、紫外光譜的解析1、四類吸收帶（1）R吸收帶n→π*(εnx101-2),λmax≥270nm例：CH2=CH-CH=Oλmax315(ε14)CH3-CH=Oλmax291(ε11)有時會被其他烽掩蓋（2）K吸收帶π→π*（由共軛雙鍵引起）例：C-C=C-C=Cλmax223(ε22600)

C=C-C=C-C=Cλmax258(ε35000)

(3)B吸收帶π→π*,芳香化合物的特征吸收帶，有精細(xì)結(jié)構(gòu)，λmax230-270nm(ε103)（4）E吸收帶π→π*,也是芳香化合物的特征吸收帶

E1λmax184nm(ε＞104);E2λmax203nm(ε＞400)編輯pptWoodward-Fisher經(jīng)驗(yàn)公式編輯ppt應(yīng)用實(shí)例：A式計算值：λmax=215+12=227nm（實(shí)驗(yàn)值228nm)母體β-烷基B式計算值：λmax=215+30+3x18=299nm母體延伸雙鍵1個γ取代(實(shí)驗(yàn)值296nm2個δ取代上述兩個異構(gòu)體可通過紫外光譜加以區(qū)別編輯ppt一、質(zhì)譜的基本原理用高能電子束（或快速原子）轟擊氣態(tài)分子，使之失去一個電子而成為帶正電的分子離子。分子離子進(jìn)一步裂解成各種碎片離子，所有的正離子經(jīng)電場加速和磁場分離后按質(zhì)荷比（m/z）大小依次排列而得到譜圖。使氣態(tài)分子轉(zhuǎn)化為正離子的方法：EI源、FAB源等§4-5質(zhì)譜編輯ppt質(zhì)譜儀示意圖離子生成后，在質(zhì)譜儀中被電場加速。加速后其動能和位能相等即：其中m:離子質(zhì)量；v:離子速度；z:離子電荷；V:加速電壓(1)編輯ppt當(dāng)被加速的離子進(jìn)入磁分析器時，磁場的作用使每個離子按一定的彎曲軌道運(yùn)動。其行進(jìn)軌道的曲率半徑?jīng)Q定于各離子的質(zhì)荷比m/z。此時由離子動能產(chǎn)生的離心力(mv2/R)與由磁場產(chǎn)生的向心力(Hzv)相等：其中：R為曲率半徑H為磁場強(qiáng)度由(2)式得：(2)代入(1)式得：這就是質(zhì)譜的基本方程編輯ppt二、質(zhì)譜圖的組成質(zhì)譜圖由橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和棒線組成。橫坐標(biāo)---離子的質(zhì)荷比（m/z）；縱坐標(biāo)---峰的相對強(qiáng)度（用棒線表示）。圖譜中最強(qiáng)的一個峰稱為基峰，其強(qiáng)度定為100。丁酮的質(zhì)譜圖編輯ppt三、質(zhì)譜在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用質(zhì)譜中出現(xiàn)的離子有：分子離子、同位素離子、碎片離子、重排離子、多電荷離子、亞穩(wěn)離子及二次離子。分子離子：分子被電子束轟擊失去一個電子形成的離子稱為分子離子，用M+?表示。

分子離子峰可用于確定被測化合物的分子量。同位素離子：含有同位素的離子稱為同位素離子。碎片離子和重排離子：編輯ppt帶有多余能量的分子離子可進(jìn)一步裂解成碎片離子，如裂解過程中經(jīng)過重排---得到的離子即為重排離子裂解方式可分為簡單開裂和重排開裂編輯ppt多電荷離子：有些特別穩(wěn)定的化合物，如芳香或有共軛體系的化合物可連續(xù)失去兩個或更多的電子→多電荷離子。亞穩(wěn)離子：編輯ppt二次離子：分子離子在電離室與中性分子碰撞，

從中性分子中奪得一個原子或基團(tuán)，變成

比分子離子的質(zhì)量更大的離子---二次離子。

由上述各種離子的質(zhì)譜峰可以推知有機(jī)物的分子量、分子式、和其他結(jié)構(gòu)信息。最有用的是：分子離子、同位素離子、碎片離子和重排離子的質(zhì)譜峰。編輯ppt1、分子量和分子式的確定那些類電子最易失去：----雜原子上的n電子、不飽和鍵上的π電子分子離子越穩(wěn)定，峰值越高。各類有機(jī)物的分子離子的穩(wěn)定性有如下次序：芳香族>共軛烯烴>單烯烴>脂環(huán)化合物>羰基化合物>直鏈飽和烴>醚>酯>胺>酸>醇>高度支化的烴編輯ppt

分子離子峰的識別：

考察質(zhì)量最大的峰---分子離子峰？

有些化合物的分子離子很不穩(wěn)定，剛生成立即分裂成更小的碎片，應(yīng)避免將碎片峰誤認(rèn)為分子離子峰。下列幾點(diǎn)可幫助識別：

（1）N規(guī)律：

（2）用同位素峰助證M+峰大多數(shù)元素除了豐度較大的同位素，還有豐度較小的重同位素