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质谱解析知

质谱分析方法

质谱技术的应用
 9.3 质谱解析基础知识
 
正电荷引发的断裂(诱导断裂或i断裂)
  诱导断裂是由正电荷诱导、吸引一对电子而发生的断裂,其结果是正电荷的转移。诱导断裂常用i来表示。双箭头表示双电子转移。
  一般情况下,电负性强的元素诱导力也强。在有些情况下,诱导断裂和α断裂同时存在,由于i断裂需要电荷转移,因此,i断裂不如α断裂容易进行。表现在质谱中,相应α断裂的离子峰强,i断裂产生的离子峰较弱。例如乙醚的断裂:
  i断裂和α断裂同时存在, α断裂的几率大于i断裂。但由于α断裂生成的m/z 59还有进一步的断裂,因此,在乙醚的质谱中,m/z 59 并不比m/z 29强。
σ断裂
  如果化合物分子中具有σ键,如烃类化合物,则会发生σ键断裂。σ键断裂需要的能量大,当化合物中没有π电子和n电子时,σ键的断裂才可能成为主要的断裂方式。断裂后形成的产物越稳定,这样的断裂就越容易进行,阳碳离子的稳定性顺序为叔>仲>伯>,因此,碳氢化合物最容易在分支处发生键的断裂。并且,失去最大烷基的断裂最容易进行。例如
环烯的断裂--逆狄尔斯-阿德尔反应
  利用有机合成中的狄尔斯-阿德尔反应,可以由丁二烯和乙烯制备环己烯:
  在质谱的分子离子断裂反应中,环己烯可以生成丁二烯和乙烯,正好与上面反应相反,所以称为逆狄尔斯--阿德尔(Retro-Diels-Alder)反应,简称RDA。
  现在,RDA反应已广泛用来解释含有环己烯结构的各类化合物。例如,萜烯化合物的裂解:
 
  这类裂解反应的特点是,环己烯双键打开,同时引发两个α键断开,形成两个新的双键,电荷处在带双键的碎片上。