Presentation is loading. Please wait.

Presentation is loading. Please wait.

14-1 Prepared By Dr. Khalid Ahmad Shadid Islamic University in Madinah Department of Chemistry CH-4 Part 2 Mass Spectroscopy.

Similar presentations


Presentation on theme: "14-1 Prepared By Dr. Khalid Ahmad Shadid Islamic University in Madinah Department of Chemistry CH-4 Part 2 Mass Spectroscopy."— Presentation transcript:

1 14-1 Prepared By Dr. Khalid Ahmad Shadid Islamic University in Madinah Department of Chemistry CH-4 Part 2 Mass Spectroscopy

2 14-2 MASS SPECTROSCOPY مطياف الكتلة - التعرف على الصيغة البنائية من خلال عمليات التكسير او تفكك المركب حطيمات - الجذر الكاتيوني غير ثابت بالتالي يتكسر او يتفكك الى ايونات او حطيمات صغيرة

3 14-3 Molecules with Heteroatoms  Isotopes are present in their usual abundance.  Carbon has a 13 C isotope present in 1.1% abundance. The spectrum will show the normal M + and small M+1 peak.  Bromine has two isotopes: 79 Br (50.5%) and 81 Br (49.5%). Since the abundances are almost equal, there will be an M + peak and and M+2 peak of equal height.

4 14-4 Mass Spectrum with Bromine  Bromine is a mixture of 50.5% 79 Br and 49.5% 81 Br. The molecular ion peak M + has 79 Br be as tall as the M+2 peak that has 81 Br.

5 14-5 Mass Spectrum with Chlorine  Chlorine is a mixture of 75.5% 35 Cl and 24.5% 37 Cl. The molecular ion peak M + is 3 times higher than the M+2 peak.

6 14-6 Mass Spectrum with Sulfur  Sulfur has three isotopes: 32 S (95%), 33 S (0.8%), and 34 S (4.2%).  The M + peak of ethyl methyl sulfide has an M+2 peak that is larger than usual (about 4% of M + ).

7 14-7  Hexane (m/z = 86 for parent) has peaks at m/z = 71, 57, 43, 29 Alkanes --- Fragmentation of Hexane CH 3. - CH 3 CH 2. - CH 3 CH 2 CH 2. -

8 14-8 Fragmentation of the Hexane Radical Cation

9 14-9 Mass Spectrum of n-Hexane  Groups of ions correspond to loss of one-, two-, three-, and four-carbon fragments.

10 14-10 Fragmentation of Branched Alkanes The most stable carbocation fragments form in greater amounts.

11 14-11 Alkanes  Figure 14.6 Mass spectrum of 2,2,4-trimethylpentane.

12 14-12 Mass Spectra of Alkenes Alkenes characteristically: Show a strong molecular ion peak. Cleave readily to form resonance-stabilized allylic cations.

13 14-13 Alkynes  Alkynes typically  Show a strong molecular ion peak.  Cleave readily to form the resonance-stabilized propargyl cation or substituted propargyl cations.  Figure 14.9 Mass spectrum of 12-pentyne.

14 14-14 Alcohols  One of the most common fragmentation patterns of alcohols is loss of H 2 O to give a peak which corresponds to M-18.  Another common pattern is loss of an alkyl group from the carbon bearing the OH to give a resonance-stabilized oxonium ion and an alkyl radical. Molecular ion (a radical cation) A radical + + OHC R + R'-COH A resonance-stabilized oxonium ion R R" R' R" R'-C=O-H R" +

15 14-15 Alcohols  Figure Mass spectrum of 1-butanol.

16 14-16 Mass Spectra of Alcohols

17 14-17 Aldehydes and Ketones  Characteristic fragmentation patterns are:  cleavage of a bond to the carbonyl group (  -cleavage).  McLafferty rearrangement.

18 14-18 Aldehydes and Ketones  Figure Mass spectrum of 2-octanone.

19 14-19 Carboxylic Acids  Characteristic fragmentation patterns are   -cleavage to give the ion [CO 2 H] + with m/z 45.  McLafferty rearrangement.

20 14-20 Carboxylic Acids  Figure Mass spectrum of butanoic acid.  m/z 88 = molecular ion  m/z 45 = [COOH] +  m/z 60 = McLafferty rearrangement product

21 14-21 Esters   -cleavage and McLafferty rearrangement

22 14-22 Esters  Figure Mass spectrum of methyl butanoate.  m/z 102 = molecular ion  m/z 74 = McLafferty rearrangement  m/z 71 and 59 = the result of  cleavage

23 14-23 Aromatic Hydrocarbons  Most show an intense molecular ion peak.  Most alkylbenzenes show a fragment ion of m/z 91.  Figure Mass spectrum of toluene.

24 14-24 Amines  Figure Mass spectrum of 3-methyl-1- butanamine. The most characteristic fragmentation pattern of 1°, 2°, and 3° aliphatic amines is  -cleavage.

25 14-25 Problem  2-Methylpentanal and 4-methyl-2-pentanone are constitutional isomers with the molecular formula C 6 H 12 O. Each shows a molecular ion in its mass spectrum at m/z 100. Spectrum A shows significant peaks at m/z 85, 58, 57, 43, and 42. Spectrum B shows significant peaks at m/z 71, 58, 57, 43, and 29. Assign each compound its correct spectrum.

26 14-26 Problem  The expected  -cleavage and McLafferty rearrangement fragmentations are:  The  -cleavage fragments at m/z 85 (Spectrum A) and 29 (Spectrum B) demonstrate that spectrum A corresponds to 4-methyl-2-pentanone, and Spectrum B corresponds to 2-methylpentanal. Insert

27 14-27 قواعد التكسير جذر كاتيوني عدد فردي من اللالكترونات جزيئ متعادل عدد زوجي من اللالكترونات كاتيون جذر حر كاتيون جزيئ متعادل عدد زوجي من اللالكترونات

28 14-28 تكسير الكحولات

29 14-29 تكسير الكحولات الكحولات تمتاز بفقد جزيئ ماء

30 14-30 تكسير الكحولات`

31 14-31 تكسير الكحولات`

32 14-32 تكسير الكحولات`

33 14-33 تكسير الكحولات` كسر متماثل

34 14-34 تكسير الاحماض الكربوكسيلية تمتاز بوجود خط عند: m/z = 45 نتيجة وجود الايون COOH +

35 14-35 تكسير الاحماض الكربوكسيلية

36 14-36 تكسير الاحماض الكربوكسيلية

37 14-37 تكسير الالديهيدات تمتاز بالظهور الضعيف للايون الجزيئي من اهم انواع التكسير هو كسر الفا α حيث ينتج ايونين هما M-R, M-1 كسر الفا = كسر المجموعات المربوطة مع C=O

38 14-38 تكسير الالديهيدات

39 14-39 تكسير الالديهيدات

40 14-40 تكسير الالديهيدات

41 14-41 تكسير الالديهيدات

42 14-42 تكسير الالديهيدات

43 14-43 تكسير الكيتونات من اهم انواع التكسير هو كسر الفا α كسر الفا = كسر المجموعات المربوطة مع C=O حيث ينتج 4 ايونات هما:

44 14-44 تكسير الكيتونات

45 14-45 تكسير الكيتونات

46 14-46 تكسير الكيتونات

47 14-47 تكسير الكيتونات

48 14-48 تكسير الكيتونات

49 14-49 تكسير الاسترات من اهم انواع التكسير هو كسر الفا α كسر الفا = كسر المجموعات المربوطة مع C=O حيث ينتج 4 ايونات هما:

50 14-50 تكسير الاسترات

51 14-51 تكسير الاسترات

52 14-52 تكسير الاسترات

53 14-53 تكسير الاسترات

54 14-54 تكسير الاثرات من اهم انواع التكسير هو كسر بيتا β كسر بيتا = كسر رابطة الـــ C-C المربوطة مع C-Oالــــ

55 14-55 تكسير الاثرات

56 14-56 تكسير الاثرات

57 14-57 تكسير الاثرات

58 14-58 تكسير الاثرات

59 14-59 تكسير الاثرات ونتيجة لهذا الكسر نحصل على خطوط عند 73 و 59 و 45

60 14-60 GOOD LUCK


Download ppt "14-1 Prepared By Dr. Khalid Ahmad Shadid Islamic University in Madinah Department of Chemistry CH-4 Part 2 Mass Spectroscopy."

Similar presentations


Ads by Google