1、完整版质谱法习题集及答案第四章、质谱法(122题)一、选择题(共35题)1.2分已知某化合物的分子式为 C8H10,在质谱图上出现 m/z 91的强峰，则该化合物可能是：(1)二丙基醚 (2)乙基丁基醚 (3)正己醇 (4)己醇-28.2分某胺类化合物，分子离子峰其 M=129,其强度大的m/z58(100%), m/z100(40%),则该化合物可能为 ( )(1)(2) 3-氨基辛烷4-氨基辛烷(3) 4-氨基-3-甲基庚烷 (4)或(3)9.2分某胺类化合物，分子离子峰M+=87, m/z30为基峰，则它最可能是 ( )(1)(CH 3)2CHCH 2CH2NH2CH3(2)CH3CH2
2、-C-NH2CH3CH3(3)CH3CH2CH2CHNH2或10.2 分按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( )(1)苯 共轭烯烃 酮 醇(2)苯 酮 共轭烯烃(3)共轭烯烃 苯 酮 苯 共轭烯烃 醇醇醇酮11. 2分分子离子峰弱的化合物是：()(1)共轭烯烃及硝基化合物(2)硝基化合物及芳香族(3)脂肪族及硝基化合物(4)芳香族及共轭烯烃12.2 分在C2H 5Br中,Br原子对下述同位素离子峰有贡献的是 ： ( )(1)M (2) M+1 (3) M+2 M 和 M+213.2 分某化合物相对分子质量 M=142,其质谱图如下左，则该化合物为 ( )43曲765LL1119? 1
3、3 f皆卅(1)正癸烷 (2) 2,6-二甲基辛烷 (3) 4,4-二甲基辛烷 (4)3-甲基壬烷14.2 分某化合物的质谱图上出现 m/z31的强峰，则该化合物不可能为 ( )(1)醚 (2)醇 (3)胺 醚或醇15.2 分在化合物3,3-二甲基己烷的质谱图中，下列离子峰强度最弱者为 ( )(1)m/z29 (2) m/z57 (3) m/z71 (4) m/z8516.2 分CH351 2 43,3-二甲基戊烷： CH3 CH2 CpCH2丄 CH3受到电子流轰击后，最容易断裂36CH3的键位是： ( )(1)1和4 (2) 2和3 (3) 5和6 和(3)17.2 分RX+ R+ + X
4、的断裂方式为： ( )(1)均裂 (2)异裂 (3)半异裂 (4)异裂或半异裂18.2 分今要测定14N和15N的天然强度，宜采用下述哪一种仪器分析方法 ？ ( )(1)原子发射光谱 (2)气相色谱(3)质谱 (4)色谱-质谱联用19.2 分溴己烷经均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为 ： ( )(1) m/z93 (2) m/z93 和 m/z95 (3) m/z71 m/z71 和 m/z7320.2 分一种酯类(M=116),质谱图上在 m/z57(100%), m/z29(27%)及m/z43(27%)处均有离子峰初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为 ( )(1) (CH 3)2
5、CHCOOC 2H5 (2) CH3CH2COOCH 2CH2CH3(3) CH3(CH2)3COOCH 3 (4) CH 3COO(CH 2)3CH321.5 分某化合物在质谱图上出现 m/z 29,43,57的系列峰，在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰：3000cM-1 ；1460cM-1 ,1380cM-1 ,1720cM-1.则该化合物可能是： ( )(1)烷烃 (2)醛 (3)酮 (4)醛或酮22.2 分某化合物的 MS图上出现 m/e74的强峰，R光谱在34003200cM-1有一宽峰，1700 1750cM-1有一强峰，则该化合物可能是 ()(1)R1( CH2) 3- COOC
6、H 3(2)R1( CH2) 4 COOH(3)R1( CH2) 2 CH COOH|CH3(4)(2 )或(3)23.5 分某化合物 相对分子质量 Mr = 102,红外光谱指出该化合物是一种酯。质谱图上 m/z 74处出现一强峰。则该化合物为 ( )(2) (CH 3)2CHCOOCH 3(4) CH 3COOC 3H 7(1) CH3CH2COOC2H5(3) CH3(CH2)2COOCH324.5 分(1) C4H8O25.2 分O化合物 在质谱图上出现的主要强峰是 ()CH3 C C3H7(1) m/z 15 ( 2)m/z 29 ( 3)m/z 43 ( 4)m/z 7126.1
7、分在某化合物的质谱上， M和(M + 2)峰的相对强度约为 3: 1，由此，大致可以推断该化合物存在 ( )(1)氧的同位素 (2)硫的同位素 (3)溴的同位素 (4)氯的同位素27.1 分在丁烷的质谱图中， M对(M + 1)的比例是 ()(1) 100:1.1 (2) 100:2.2 ( 3) 100:3.3 (4) 100:4.428.1 分在一张质谱图中，M : (M + 1)为100: 24,可能存在的碳原子数约为 ( )(1) 2 ( 2) 11 ( 3) 22 (4) 24二、填空题(共20题)1.2分某化合物相对分子质量 M=142,质谱图上测得 M+1/M=1.1%(以轻质同
8、位素为100时，某些重质同位素的天然强度是 :13C: 1.08; 2H: 0.016; 15N: 0.38),则该化合物的经验式是：(1) C8H4N3 (2) C4H2N2O4 (3) CH3I C11H102.2分CO2经过质谱离子源后形成的带电粒子有 CO2+、CO+、C+、CO22+等，它们经加速后进入磁偏转质量分析器，它们的运动轨迹的曲率半径由小到大的次序为 。3.2 分(2108)质谱仪的分辨本领是指 的能力.4.2分质谱图中出现的信号应符合氮规则，它是指 5.2分在电离室生成的碎片离子比在飞行过程中生成相同碎片离子的动能 ,偏转程度 ,出现的 m/z值 .6.5分丁苯质谱图上
9、m/z134, m/z91和m/z92的峰分别由于 和 过程产生的峰.7.5分在有机化合物的质谱图上 ，常见离子有 出现，其中只有 是在飞行过程中断裂产生的.8.5分某化合物分子式为 C4H8O2, M=88,质谱图上出现 m/z60的基峰.则该化合物最大可能为9.2分CH3CH2COCH3和CH3(CH2)3CH3应用低分辨率质谱仪，所作的质谱图有一个较为明显 的差别，在 m/z为 时，前者显 峰，后者显 峰。10.2 分除同位素离子峰外，分子离子峰位于质谱图的 区，它是由分子失去 生成的，故其质荷比值是该化合物的 。11.2 分同位素离子峰位于质谱图的最高质量区 ，计算 与 的强度比,根据
10、 表确定化合物的可能分子式。12.2 分因亚稳态离子峰是亚稳离子在离开 后碎裂产生的，故在质谱图上 于其真实质荷比的位置出现 它的出现可以为分子的断裂提供断裂途径的信息和相应的 离子禾廿 离子。13.2 分m/e142的烃的可能分子式是 .各自的 M 和M+1的比例是 。14.5 分对含有一个碳原子和一个氯原子的化合物 ，可能有的同位素组合是 ,它们所对应的分子离子峰是 。15.5 分考虑到 12C和13C 的分布，乙烷可能的分子式是 .这些同位素分子的分子离子值 m/z分别是 。16.2 分在某化合物的质谱图上，检出其分子离子峰的 m/e为265,从这里可提供关于 信息.三、计算题（共17题
11、）1.2分下述电离源中分子离子峰最弱的是 （ ）（1）电子轰击源 （2）化学电离源（3）场电离源 （4）电子轰击源或场电离源2.5分某有机物的质谱峰有以下数据： m/z = 73为分子离子峰m/e 58 73 74相对强度（基峰） 100 23 1.1试在以下三种化合物范围内指出最可能的分子式。已知各元素同位素强度比为：13C 1.11 , 17O 0.0415N 0.37 , 2H 0.015三种化合物是 C2H7N3、C3H7NO、C4H11N3.5分在某烃的质谱图中 m/z57处有峰，m/z32.5处有一较弱的扩散峰。则 m/z 57的碎片离子在离开电离室后进一步裂解，生成的另一离子的质
12、荷比应是多少？4.5分在化合物 CHCI3的质谱图中，分子离子峰和同位素峰的相对强度比为多少？5.5分在一可能含C、H、N的化合物的质谱图上， M : M + 1峰为100 : 24，试计算该化合物的碳原子数。6.5分在C100H202中,（M+1）/M为多少？ 已知13C强度为1.08; 2H为0.02.7.5分试计算CH3SH中（M+2）/M的值.已知13C、2H和34S的强度分别为1.08,0.02和4.40。8.5分试计算下列分子的（M+2）/M的值：溴乙烷C2H5Br氯苯C6H5CI（3）二甲亚砜 C2H6SO29.5分已知亚稳离子峰的 m/e为158.2,其离子的m/e为187,试
13、问在正常情况下裂解，m/e158.2峰的真实质量为多少？10.2 分将c10H5n- （ 142.06567）和C10 1CH9. （ 142.07378）离子分开，质谱计应具有多高的分辨率？11.3 分甲醇在 M/e= 15、28、29、30、31和32处有质谱峰。在 M/e = 27.13处存在一条 宽而强度低的亚稳离子峰。试确定子离子和母离子。12.5 分以最大强度同位素为 100, 13C的天然强度是1.11, 37CI的天然强度为32.5，试计算含有一个碳原子和一个氯原子的化合物的 M、（M + 1）、（M + 2）、（M + 3）峰的相对强度。13.2 分试计算当加速电压为 600
14、0V时，质量为100的一价正离子在 1.2T的磁场中运行轨迹的半径。（1单位正电荷=1.6X 1019c）四、问答题（共48题）1.10 分某有机化合物在 95%乙醇中测其紫外光谱得 Max为290nM,它的质谱、红外（液膜）光谱和氢核磁共振波谱如下图。试推定该化合物的结构，并对各谱数据作合理解释。2.10 分某有机化合物在紫外光区的 205nM以上没有吸收，它的质谱、红外（纯液膜）和氢核磁共振谱如下图。试推定该化合物的分子结构，并对各谱数据作合理的解释。3.5分某有机化合物的结构，可能是 A或B,它的质谱中出现 m/z29和m/z57峰，试推测该(A) CH 3- CH 2- C - CH
15、2- CH 3IIO(B) CH 3- CH 2- CH 2 - C - CH 3IIO4.5分某有机化合物的结构，可能是 A或B,它的质谱中出现 m/z29和m/z57峰，试推测该化合物是 A还是B ?用符号表示生产 m/z 57峰的裂解方式。(A)CH 3- CH 2- C - CH 2- CH 3IIO(B)CH 3- CH 2- CH 2 - C - CH 3IIO5.5分说明指导含 C、H和N化合物的分子离子的 m/z的规则。若化合物中氧的存在是否 会使上述规则无效？7.5分在低分辨质谱中，m/z为28的离子可能是 CO、N2、CH2N、C2H4中的某一个。高分 辨率质谱仪测定值为
16、28.0227 ;试问上述四种离子中哪一个最符合该数据？已知：各个相对原子质量分别为 C: 12.0000 ; H: 1.0080 ; N: 14.0067 ; O: 15.9994。8.5分有一束含有各种不同 m/z值的离子在一个具有固定狭缝位置和恒定电压 V的质谱仪中产生，磁场强度 B慢慢地增加，首先通过狭缝的是最低还是最高 m/z值的离子？为什么？9.5 分)一台普通的色谱仪和一台普通的质谱计要联结起来进行色质联用测定， 在联结两种仪器时最主要需要考虑和解决的问题是什么？10.5 分写出乙烷分子中C-C键均裂、异裂、半异裂的反应式 .11.5 分考虑12c和13c的分布，写出乙烷可能的分
17、子式 ？12.5 分试说明庚烯-3(M=98)质谱中，m/e70碎片离子产生的过程，写出相关裂解方程式.13.5 分丁酸甲酯(M=102),在 m/e71(55%), m/e59(25%), m/e43(100%)及 m/e31(43%)处均出现离子峰，试解释其来历.14.5 分如何获得不稳定化合物的分子离子峰 ？15.5 分某化合物在最高质量区有如下三个峰 ：m/e225, m/e211, m/e197.试判断哪一个可能为分子离子峰.16.5 分试判断化合物 CH3-CO-C3H7在质谱图上的主要强峰，并作简明解释.17.5 分某化合物质谱图上的分子离子簇为 ：M(89)17.12%; M+
18、1(90)0.54%; M+2(91)5.36%.试判断其可能的分子式.18.5 分某化合物质谱图上的分子离子簇为 ：M(140)14.8%; M + 1(141)1.4%; M+2(142)0.85%.试确定其分子式中所含的主要元素及可能的个数19.5 分某化合物相对分子质量 M=108,其质谱图如下，试给出它的结构，并写出获得主要碎片的裂解方程式IDS 11C丨 9产 20.5 分21.10 分下面列出C2H6O的质谱数据，试鉴定此两异构体。（1）m/z464531相对强度1650100（2）m/z464531相对强度61100522. 10 分预测化合物CH3COC3H7的主要断裂过程以
19、及在质谱上的主要离子峰。23.10 分预测化合物CH3CH2CH2CH2CHO的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。24.10 分预测化合物CH3CH2F的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。25.5 分预测化合物CH3CH2OH的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。26.10 分预测化合物CH3CH2Br的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。27.5 分今有一含四个碳原子的胺，其质谱数据如下：m/z2941 445873相对强度9.19.4 100.010.01.2试问它是什么化合物？29.5 分某化合物在最高质量区有如下几个离子峰： m/z=201，215，216,试判断其中 哪一
20、个峰可能为分子离子峰？你如何确证它？30.2 分一个化合物的分子离子峰已确证在 m/z151处，试问其结构能否是为什么？31.2 分试写出从分子离子上脱去的常见碎片： (M 1) , ( M 2)及(M 1520)。32.2 分从某共价化合物的质谱图上，检出其分子离子峰 m/z231，从这里你获得什么信息？33.5 分写出氯仿中所有12C、13C、35Cl、37Cl可能的同位素组合及它们在质谱图上的分子离子 区内提供的同位素峰。34.5 分1415161716851001.12在质谱中出现的主要峰(m/z=74,58,35. 5 分在质谱中甲烷有关的m/z与相对强度列表如下,释它们的相对强度m
21、/z 121213相对强度/1% 3.30.23.08.0请用方程式表示下列碎片的形成及解一个化合物可能是 4-氯基辛烷或是3-氨基辛烷，在它的质谱图上最大强度的峰出现 在M/e58 (100%)和M/e100 (40%)处，可能的结构是哪一个，原因是什么？36.5 分说明化合物 CH3OCOCH2CH2CH2CH2N (CH3) 59, 128, 159 )的成因。37.5 分说明化合物 CH3COCH (CH3) CH2C6H5在质谱中出现的主要峰 (m/z=91 , 43, 147, 162)的成因。38.5 分写出丙酰胺的麦氏重排历程， 为什么会导致形成一个质荷比为奇数的 (m/z=
22、59)碎片峰?39.5 分用麦氏重排表示 CH3CH2CH2COCH3的m/z= 58峰的由来.40.5 分用麦氏重排表示 CH3CH2CH2COOCH3的m/z= 74峰的由来.41.5 分用麦氏重排表示 CH3CH2CH2COC2H5的m/z= 88峰的由来.42.10 分某未知物的分子式为 C5H12O，某MS、R和NMR谱图如下，UV 200nM没有吸收， 推测该化合物的结构。43.10 分某固体化合物，其质谱的分子离子峰（ m/z）在206。它的IR吸收光谱在 33002900cM-1有一宽吸收峰，在 1730cM-1和1710cM-1有特征吸收峰。1H NMR在=1.0有3H 双峰
23、，2.1有总共3个H的多重峰，3.6有2H单峰，7.3有5H单峰和11.2有1H单峰。试 根据上述三谱推测该化合物的结构。44.10 分78,其MS和R谱如一无色液体试样，有蒜臭味，元素分析结果测得相对分子质量为 下，试推断其结构：45.10 分某有机物的UV和MS数据及R、NMS、MS谱图如下，推测该化合物的结构。46.5 分在某化合物的质谱中， M ( M/e = 86), (M + 1)和(M + 2)峰的相对强度分别为 18.5、1.15和0.074。从下列同位素强度比数据中确定未知物的分子式。冋位素强度比/100 %分子式(M+1)(M+2)C4H6O24.500.48C4H8NO4
24、.870.30C4H10N25.250.11C5H10O5.600.33C5H12N5.980.15C6H146.710.1947. 5 分从某化合物的质谱图上，检出其分子离子峰 m/z102，M和M + 1峰的相对强度分别为 16.1和1.26。从这里你能获得什么信息？48. 10 分某化合物的分子式为 C4H10O2, IR数据表明该化合物有羰基 C= 0,其质谱图如下所1057751示，试推断其结构。10080504020m/z第四章、质谱法答案一、选择题（共28题)1.2分(2)2.2分(2)3.2分(2)4.2分(4)5.2分(1)6.2分(1)7.2分(2)8.2分9.2分(1)1
25、0.2分(1)11.2分(3)12.2分(4)13.2分(1)14.2分(3)15.2分(3)16.2分17.2分(3)18.2分(3)19.2分(2)20.2分(2)21.5分(3)22.2分(3)23.5分24.5分(1)25.2分(3)26.1分27.1分(4)28.1分(3) 、填空题（共16题)1.2分 答2.2分答因为：C02+、C0+、C+、CO22+m/z44281222次序为：C+、CO22+、C0+、C02+3.2分答分开相邻质量数离子4.2分答在含有C、H或0等的有机化合物中，若有偶数（包括零）个氮原子存在时，其分子 离子峰的m/z值一定是偶数；若有奇数个氮原子时，其分子
26、离子峰的 m/z值数。5.2分答大,小,较高6.5分答分子失去一个电子，-开裂和麦氏重排7.5分答分子离子峰，同位素离子峰，亚稳离子峰，碎片离子峰，重排离子峰，多电荷离子峰. 稳离子峰8.5分答正丁酸9.2分57; 弱离子峰； 强离子峰。10.2分取冋质量； 个电子；相对分子质量。11.2分同位素离子峰；分子离子峰；拜诺。12.2分电离室；低；子；母。13.2分C10H22 和 C11H10 ; 100: 11 和 100: 12。14.5 分C12C135、C13C135、C12C137、C13C137。；M、M + 1、M + 2、M + 3。15.5 分12CH312CH3、12CH31
27、3CH3、13CH313CH3 ; m/z(M)、m/z31(M+1)、m/z32(M+2)。16.2 分答该化合物相对分子质量为 265及含奇数个氮原子三、计算题(共13题)1.2分答 2.5分答C2H7N3 2 X 1.11 + 7X 0.015 + 3 X 0.37 = 3.44C3H7NO 3X.11 + 7 0X15 + 0.37 + 0.04 = 3.85C4H11N4 X1.11 +11 0015 + 0.37 = 4.97100(1.1/23) = 4.78所以是C4H11N。3.5 分)答 M仁 57 M* = 32.5/ M* = (M2)2/M1 M2 = (M1 M* )1/2 = (57 X 32.5)1/2 = 434.5分答/ (a+b)3 = a3 + 3a2b + 3b2a + b3 而 a = 3 b = 1 M : M+2 : M+4 : M+6 = 27 : 27 : 9 : 15.5分答 / (M+1)/M X 100 = 1.08W + 0.02X + 0.37Y(M+1)/M X 100 1.08 W( 24/100)X 100 = 1.08 W W 22 碳原子数约为 226.5分答(M+1)/M =(1.08 X 100+0.02 X 202)/100 =112/100=1.127.5分答(M+2)/M =(1.08 X
