烯烃、芳烃：3100～3000 cm-1 饱和烃基：3000～2700 cm-1，两个峰 －CH3： vas ～2960（s）、 vs ～2870 cm-1（m）

－CH2－：vas～2925（s）、 vs～2850 cm-1（s） ＞CH－：～2890 cm-1

醛基：2850～2720 cm-1，两个吸收峰

C-H伸缩振动与C-H弯曲振动（约1390cm-1）倍频产生Fermi共振。 巯基：2600～2500 cm-1，谱带尖锐，容易识别

第二峰区（2500－2000 cm-1）

叁键（C≡C、C≡N ）累积双键（C＝C ＝C＜、 N＝C＝O等）谱带为中等强度吸收或弱吸收。干扰少，容易识别。 C≡C ：2280～2100cm-1

乙炔及全对称双取代炔在红外光谱中观测不到。 C≡N：2250～2240cm-1，谱带较 C≡C 强。

C≡N 与苯环或双键共轭，向低波数移动20～30cm-1

第三峰区（2000－1500cm-1）

双键的伸缩振动区(C＝O、C＝C、C＝N、N＝O) N－H弯曲振动 1. C＝O 1900～1650cm-1，峰尖锐，强吸收峰。 变化规律：

酰卤： 吸收位于最高波数端，特征，无干扰。

酸酐： 两个羰基振动偶合产生双峰，波长位移60～80 cm-1。 酯： 脂肪酯：～1735 cm-1

不饱和酸酯或苯甲酸酯－－低波数位移约20 cm-1

羧酸： ～1720 cm-1 若在3000 cm-1出现强、宽吸收，可确认羧基存在。

醛： 在2850～2720 cm-1 有 m 或 w 吸收，出现1～2条谱带，结合此峰，可判断醛

基存在。

酮： 唯一的特征吸收带

酰胺： 1690～1630 cm-1 ，缔合态约 1650 cm-1 常出现3个特征带：酰胺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ带

伯酰胺：～1690 cm-1(Ⅰ) , 1640 cm-1(Ⅱ氢键缔合)

仲酰胺：～1680 cm-1(Ⅰ), 1530 cm-1(Ⅱ，N-H弯曲)，1260 cm-1 （Ⅲ，C-N伸缩）

叔酰胺：～1650 cm-1

2. C＝C 1670~1600 cm-1 ，强度中等或较低 烯烃： 1680～1610 cm-1

芳环骨架振动：﹝苯环、吡啶环及其它芳环﹞ 1650~1450 cm-1 范围 苯： ～1600，1580，1500，1450 cm-1 吡啶：～1600，1570，1500，1435 cm-1 呋喃：～1600，1500，1400 cm-1

5

喹啉：～1620，1596，1571，1470 cm-1 硝基、亚硝基化合物：强吸收

脂肪族： vas 1580～1540 cm-1， vs 1380～1340 cm-1 芳香族： vas 1550～1500 cm-1， vs 1360～1290 cm-1 亚硝基： 1600～1500 cm-1

胺类化合物： －NH2位于1640～1560 cm-1，s 或 m 吸收带（弯曲振动） 。

第四峰区: 指纹区（1500～600 cm-1）

X－C（X≠H）键的伸缩振动及各类弯曲振动 1. C－H 弯曲振动 烷烃：

－CH3 δas约1450 cm-1、δs1380 cm-1

－CH(CH3)2 1380 cm-1、1370 cm-1（振动偶合） －C(CH3)3 1390 cm-1、1370cm-1 （振动偶合） ＞CH－ 1340 cm-1 （不特征） 烯烃：

面内：1420～1300 cm-1，不特征

面外：1000～670 cm-1，容易识别，可用于判断取代情况。 芳环：

面内：1250～950 cm-1范围，应用价值小

面外：910～650 cm-1，可判断取代基的相对位置 苯：910～670 cm-1

一取代：770～730 cm-1，710～690 cm-1 二取代：邻：770～735 cm-1 对：860～800 cm-1

间：900～800 cm-1，810～750 cm-1，725～680 cm-1 2. C－O 伸缩振动1300～1000 cm-1 醇、酚： 1250～1000 cm-1，强吸收带 酚：～1200 cm-1 伯醇：1050 cm-1 仲醇：1100 cm-1 叔醇：1150 cm-1

醚：C－O－C 伸缩振动位于 1250～1050 cm-1 ，确定醚类存在的唯一谱带 酯：C－O－C 伸缩振动，1300～1050 cm-1 ，2 条谱带，强吸收 酸酐：C－O－C 伸缩振动， 1300～1050 cm-1 ，强而宽

2.5 试举例说明IR在有机结构研究中有何应用价值？

对有机化合物的定性鉴定，红外光谱法是最为方便的方法之一。在有机物的红外光谱上，不管是位置异构体，还是几何异构体，每种化合物都有其特定的吸收谱带。若两个样品的红外光谱完全相同，可以判断它们是同一物质。但对于某些大分子量的物质，因谱带数目不多，而且谱带性状较钝，特征性较差则是例外。

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第三章 质谱 MS

3.1 质谱仪是如何构成的？什么是离子源？什么是质量分析器？什么是离子阱质谱；什么是四级杆质谱；二者有何区别？ 质谱仪一般由六部分组成：

进样系统；样品的离子化系统；各种离子的分离系统；离子质荷比的确认、丰度的放大和检测系统；记录和数据处理部分；真空系统。

放大器和记录器 入口 系统 离子源 加速器 质 量 分析器 检测器 数据采集系统

离子源：是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置。作用是将被分析的样品分子电离成带电的离子，并使这些离子在离子光学系统的作用下，汇聚成有一定几何形状和一定能量的离子束，然后进入质量分析器被分离。

质量分析器：质谱仪的重要组成部件，位于离子源和检测器之间，依据不同方式将离子源中生成的样品离子按质荷比m/z的大小分开。 离子阱质谱：离子阱分析器它是由环行电极和上、下两个端盖电极构成的三维四极场。原理：将离子储存在阱里，然后改变电场按不同质荷比将离子推出阱外进行检测。 四极杆质谱：四级杆质量分离器是由四根两两相对的电极组成。在四根两两相对的电极上分别施加变化的直流电压和高频交变电场，在二者的相互作用下，由加速电压加速发射出的离子，在四级杆中产生特定的振荡轨道。在一定的直流电压和高频交变电场的作用下，只有某一特定的离子才会产生和谐的振荡，顺利通过四级杆，被四级杆后的检测器所接受和记录。通过不断地改变直流电压和高频交变电场的频率，不同质量的离子依次产生和谐振荡，依次通过四级杆进入检测器被检测和记录，从而完成质量的分离。 离子阱质谱和四级杆质谱的不同之处：

离子阱质量分离器同四级杆质量分离器十分相似，也是利用高频交变电场使离子产生振荡。不同的是，离子在四级杆中振荡的同时沿四级杆向前运动，只有和谐振荡的离子才能穿越四级杆。而在离子阱中和谐振荡的离子则被陷在离子阱，被发射出来进入检测器。通过不断地改变高频交变电场，不同质量的离子依次产生不和谐的振荡，从而完成对离子的质量分离和确认。

3.2 什么是GC- EI/MS？什么是HPLC-ESI-MS/MS？什么是HRMS，它是如何确定分子式的？什么是ELSD/MS？什么是FAB/MS? 什么是UPLC-TOF/MS? 它们分别有什么用？ GC- EI/MS：气相色谱-电子轰击质谱

HPLC-ESI-MS/MS：高效液相色谱-电喷雾离子质谱仪 HRMS：高分辨率质谱

质谱分子量都是用同位素质量计算得到的。高分辨的最高强度峰是用组成该分子的所有原子在天然界中丰度最高的同位素的质量加和得到的，对有多个同位素的原子，同一个分子碎片就有可能出现多个质谱峰。 ELSD/MS：蒸发光散射检测质谱

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洗脱液进入检测器后，首先被高压气流雾化，雾化形成的小液滴进入蒸发室(漂移管，drift tube)，流动相及低沸点的组分被蒸发，剩下高沸点组分的小液滴进入散射池，光束穿过散射池时被散射，散射光被光电管接收形成电信号，电信号通过放大电路、模数转换电路、计算机成为色谱工作站的数字信号——色谱图。 FAB/MS：快原子轰击质谱

在FAB质谱中，测得的主要是各种偶电子离子以及它们与底物分子复合而形成的复合离子，如（M+H）+、（M+H+G0）+(G0代表中性甘油分子)等等、根据复合离子的质量即可求出分子量。

UPLC-TOF/MS：超高效液相色谱-电离飞行时间质谱

TOF的原理是离子在电场作用下加速飞过飞行管道，根据到达检测器的飞行时间不同而被检测即测定离子的质荷比（M/Z）与离子的飞行时间成正比 ，检测离子。

3.3 什么是分子离子（峰）、什么是同位素离子（峰）、什么是碎片离子（峰）、什么是亚稳离子（峰）、什么是基峰？什么是m/z? 什么是丰度？ 分子离子（峰）：最大丰度的同位素（或轻同位素）原子组成的分子在质谱反应条件下电离失去一个电子而形成的离子称为分子离子，用M+表示。在质谱图中分子离子所呈现的峰称为分子离子峰。 同位素离子（峰）：在质谱中有重同位素组成，比分子离子或碎片离子的质量高1、2、3、4….等质量单位的离子称为同位素离子，由它形成的峰称为同位素峰。用（M+1）、（M+2）….等表示。同位素峰主要用于测定分子式。 碎片离子（峰）：由分子离子在质谱仪中碎裂所产生的所有离子统称为碎片离子。由它形成的峰称为碎片离子峰。 亚稳离子（峰）：某些离子脱离离子化室后，在加速过程中进入磁场之前发生开裂，丢失中性碎片而形成通常不是整数的低质量、低丰度的离子称为亚稳离子峰，由它形成的低丰度、高斯型或平顶型跨2-5质量单位的峰称为亚稳离子峰。它主要用于阐明有机质谱反应的裂解反应。

基峰：质谱图中表现为最高丰度离子的峰，计算各峰相对丰度时，常以基峰为100。

m/z：质荷比，指带电粒子的质量与所带电荷之比值。是质谱分析中的一个重要参数，不同m/z值的粒子在一定的加速电压V和一定磁场强度E下，所形成的一个弧形轨迹的半径r与m/z成正比。

丰度：元素丰度 即元素的相对含量，是在证认的基础上根据谱线相对强度或轮廓推算出来的。丰度的大小一般以百分数表示，人造同位素的丰度为零。

3.4 什么是α裂解？什么是β裂解？什么是麦氏重排？什么是RDA裂解？

α裂解与β裂解：如果以官能团为基点，与官能团相邻的碳则称为α，官能团与α碳之间的化学键的断裂叫α裂解。α碳与β碳之间的化学键的断裂叫β裂解。

麦氏重排：具有不饱和官能团 C=X（X为O、S、N、C等）及其γ-H原子结构的化合物，γ-H原子可以通过六元环空间排列的过渡态，向缺电子（C=X+ ）的部位转移，发生γ-H的断裂，同时伴随 C=X的β键断裂（属于均裂），这种断裂称为McLafferty重排，简称麦氏重排。

RDA裂解：逆狄尔斯-阿德尔反应是双烯反应，即由一种烯烃加成到另一种共轭烯烃的1,4-位上生成环己烯及其衍生物。

3.5 常见有机化合物的质谱图（烯炔苯酚、醛酮酸酯、苯丙素类、黄酮类、蒽醌类等）有何

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