為了更好的識别譜圖上的峰,判定化合物,我們首先需要了解不同種類的有機物的開裂規律,碎片離子的開裂方式主要有簡單開裂、重排開裂、複雜開裂等,下來我們先來研究下不同有機物簡單開裂的規律。
簡單開裂
一個鍵開裂、并脫去一個遊離基,失去奇數個電子。簡單開裂的規律性、特征性較強。
具體主要包括
σ鍵開裂:
當化合物不含雜原子,也沒有π鍵時,發生σ鍵(常說的單鍵)開裂;
α鍵開裂:
帶電荷的有機官能團與相連的α碳原子之間的鍵開裂
特點:
(1)所有含雜原子的化合物都有可能發生。當兩個雜原子同時存在時,鍵開裂順序:N>S>O>Cl,Br>H;
(2)分子中有雜原子,其兩側的烷基均可發生,大的基團優先脫去。
β鍵開裂:
與帶電荷的有機官能團相連的α碳原子與β碳原子之間的開裂。
(2)異構烷烴
以3,3-二甲基庚烷為例,發生128→113,128→99,128→71,根據穩定性知道71>99>113,之後再進一步斷裂。
值得注意的是與正十二烷相比,3,3-二甲基庚烷沒有85這一碎片離子。
對比相同碳數正異構化合物的質譜圖,正構化合物的15 14n系列峰豐度依次遞減,異構化合物則在異構位開裂的較小m/q處有較強豐度。
(3)帶側鍊的飽和環烷烴
以甲基環己烷為例,有98→83,98→70,98→56開裂。
α鍵開裂
脂肪族鹵代烴及醛、酮、酯、C-X、C=X(X=O、S、N、鹵素)都可以發生
(1)鹵代烴C-X:
分為α位、β位及遠處烷基位開裂。
如下圖長鍊鹵代烴除α位、β位開裂外,可以進行遠處烷基開裂,形成五六元環狀鹵離子。其同位素峰也按照成比例的豐度存在。
(2)酮
開裂路徑如下圖所示,在羰基左右兩邊開裂
因此,酮的開裂主要有兩個系列峰,
以辛酮-4為例,開裂過程如下圖:有128→71→43,128→85→57開裂。
(3)酯類
以正丁酸甲酯為例,在羰基左右兩邊開裂。
(4)醛類
以苯甲醛為例,先脫去醛基的H再進行開裂,注意苯環的開裂方式
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