マススペクトルの問題で化合物を推定する方法とは?

このQ&Aのポイント
  • 質量マススペクトル(EI-MS)で分子式C11H14O2の化合物を測定し、その結果から化合物を推定する方法を教えてください。
  • 質量スペクトルには、m/z56に約20%の相対強度のピーク、m/z77に約40%の相対強度のピーク、m/z105に100%の相対強度のピーク(基準ピーク)、m/z123に約70%の相対強度のピークとm/z122に約20%の相対強度の同位体ピーク、m/z135にわずかな2%の相対強度のピーク、m/z178に約2%の相対強度の分子イオンピークが観測されました。
  • この分子のm/z105のピークは[C6H5CO]+のものであり、推定される化合物は「安息香酸ブチルエステル」か「o-tert-butylbenzoic acid」のどちらかです。この後、どのように考えればよいでしょうか?教えてください。
回答を見る
  • ベストアンサー

マススペクトルの問題で・・・

質量マススペクトル(EI-MS)で分子式C11H14O2の化合物を測定したときの質量スペクトルが書いてあります。 そのスペクトルによると「m/z56に相対強度約20%のピーク」「m/z77に相対強度約40%のピーク」「m/z105に相対強度100%のピーク(基準ピーク)」「m/z123に相対強度約70%のピーク、m/z122に相対強度約20%の同位体ピーク」「m/z135に相対強度約2%のわずかなピーク」「m/z178に相対強度約2%の分子イオンピーク」があります。 そして3つの構造式(「安息香酸ブチルエステル」「o-tert-butylbenzoic acid」「phenyl pentanoate」)が書いてあり、このスペクトルからこの化合物は「安息香酸ブチルエステル」だと推定できるか?できないか?という問題なのですが・・ 考えたところ、m/z105のピークは[C6H5CO]+のものだから「安息香酸ブチルエステル」か「o-tert-butylbenzoic acid」のどちらかだと思ったのですが、この後どうやって考えたらいいかわかりません。。。 どなたかわかる方がおられましたら教えてください。 よろしくお願いします。

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#160321
noname#160321
回答No.1

>考えたところ、m/z105のピークは[C6H5CO]+のものだから「安息香酸ブチルエステル」か「o-tert-butylbenzoic acid」のどちらかだと思ったのですが、この後どうやって考えたらいいかわかりません。。。 m/zが[C6H5CO]+であるとすると 1.「o-tert-butylbenzoic acid」から何が外れたら良いでしょうか。古い言葉で云えばt-ブチル-O- 基相当ですよね。 2.「安息香酸ブチルエステル」から外れるものはn-ブチル-O-基相当ですね。 1.の時はC-C結合(それも一方は芳香族の炭素)が切れなくてはいけません。 2.の時はn-ブチル-O~-が抜ければ良い訳です。 強度が100%になるのはどちらでしょうか。 ちなみに教えてしまうとm/z=77が何のピークか考えればお悩みの点で悩む必要は無いのです。

nyanko2828tk
質問者

お礼

あっ、なるほど! 「o-tert-butylbenzoic acid」のC-C結合が切れるのは大変だから100%の強度にはならないわけですね。 あと、m/z=77はベンゼン環[C6H5]+のピークだから「o-tert-butylbenzoic acid」ではベンゼン環に2つの置換基がついているのでおかしいですね。 ということは答えは「安息香酸ブチルエステル」ということになりますね。 ありがとうございました!

関連するQ&A

  • 安息香酸のMSスペクトル

    安息香酸のEI-MSスペクトルが与えられていて m/z 51、m/z 77、m/z 105(基準ピーク)、m/z 122 のそれぞれのフラグメントピーク相対強度が 35%、70%、100%、85%として与えられています。 その他にm/z 28、m/z 39、m/z 50、m/z 52、 m/z 57、m/z 65、m/z 75、m/z 76、m/z 78、m/z 94 m/z 106、m/z 123のフラグメントピーク相対強度が、 いずれも10%未満で与えられています。 以上のことを前提として、 “誘導体で分子イオンピーク(M+)m/z 136を与え、 フラグメントピークm/z 105、m/z 77、m/z 51を与える 化合物は安息香酸メチルと予想される。” という文章の正誤なんですが、m/z 51のフラグメントが どのような化学種であるか見当がつきません。 安息香酸でも観測されているピークなので多分正解だと 思うのですが、いかがでしょうか? 教えてください。

  • マススペクトルに関する質問です

    構造化学という講義で出された問題です。 化学式 C(14)H(12)O(2) の化合物の構造をマススペクトルをもとに推定しなければならないのですが、よくわかりません。ヒントは化学式と基準ピークに対する%しか与えられていません。 m/z ; 51 65 77 91 105 167 194 212 % ; 6.0 6.1 22.0 39.5 100 8.0 14.3 46.7 上のデータから見て分かるとおり、m/z(質量電荷比)が105のとき基準ピークです。あとは分子イオンピークだと思います。 当初、安息香酸ベンジルかと思ったのですが、それだと167と194のピークが確認できないような気がします。(それ以外のピークは確認できました。)どなたかご教授お願いします。m(__)m

  • 有機化学のスペクトルの問題について

    「次のスペクトル(分子イオン付近)の元素組成を求めた上で、可能な構造式を一つ書け。カッコ内の数字は基準ピークに対する相対強度を表す。 (1)m/z=130(1.0)、131(2.0)、132(100)、133(10)、134(0.85)、135(0.03)。 (2)m/z=73(26)、74(19)、75(41)、76(80)、77(2.7)、78(0.03)。」 この問題の意味がよくわかりません… やはり同位体について考えたりするのでしょうか? ぜひ教えていただきたいです。 よろしくおねがいします。

  • 有機化学のスペクトルの問題

    「次のスペクトル(分子イオン付近)の元素組成を求めた上で、可能な構造式を一つ書け。カッコ内の数字は基準ピークに対する相対強度を表す。 (1)m/z=130(1.0)、131(2.0)、132(100)、133(10)、134(0.85)、135(0.03)。 (2)m/z=73(26)、74(19)、75(41)、76(80)、77(2.7)、78(0.03)。」 (1)に関してなのですが、132(100)と133(10)に注目してみて、炭素の同位体に関して考えてみたのですが、[M]^+と[M+1]^+の強度比は100:1.1×n(炭素の数)という関係より炭素の数は9個あると考えたんですが、ここからどうすればいいのかがわかりません。 また(2)については、どこを中心に考えればいいのかがよくわかりません…

  • 加水分解する速度について

    CH3-O-CH2-Clの構造をした化合物は、tert-butyl-Clの構造をした化合物より加水分解する速度が速い理由を説明しなさいという問題をだされたのですが、 この場合、CH3-O-CH2-Clやtert-butyl-ClはSn1反応することにより加水分解されると思うのですが、どうしてCH3-O-CH2-Clの加水分解する速度のほうが速くなるのでしょうか? また、tert-butyl-ClはE1反応も起こることがあると思うのですが、この場合も加水分解と呼ぶのでしょうか?

  • 分子式C12H14O4で表されるエステル化合物

    下記の問題の解答がわからず、悩んでいます。 C12H14O4で表されるエステル化合物Fがある。 Fをアルカリ加水分解したのちに酸性にすると、安息香酸とエタノールと化合物Gが生じる。 Gは分子式C3H6O3で表されるカルボン酸であり、1つの不斉炭素原子をもつ。F,Gの構造を書け。 Gが乳酸であることはわかるのですが、Fの構造がわかりません。 安息香酸ができるあたり、フェニル基をもつことぐらいしか予想できません。 Fの構造と、そうなる理由を教えて頂きたいです。

  • NMRによる同定

    馬尿酸を合成してNMR測定をしました。 実験がうまくいかないと安息香酸ができるので、チャートを解析してうまくいっているか確認しました。 私が合成した馬尿酸のo-,m-,p-の積分値がテキストに載っている積分値よりも0.06程大きくなりました。(メチレンのピークを2にする。) ここで質問なのですが、 不純物(この場合安息香酸)が入ると積分値は大きくなるのですか?もしそうならば、安息香酸が何%含まれているかの計算の仕方を教えていただきたいです。

  • 芳香族カルボン酸の酸性度

    安息香酸とp-メトキシ安息香酸とo-メトキシ安息香酸とm-メトキシ安息香酸の酸性度の違いがよくわかりません。メトキシ基が電子供与基であることはわかるのですが、o-、m-,p-、に電子供与基がつくとなぜ酸性度が変わるのですか?詳しく教えてください。

  • 交差クライゼン縮合についての問題

    「1『安息香酸エチルと酢酸エチルの交差クライゼン縮合』を行った。さらに2『塩基存在下、その生成物とヨウ化エチルを原料として分子式C10H12Oの化合物Aを得た。』」という問題があります。 この問題には化合物AについてのNMRチャートが与えられていて、それから化合物AはPh-C=O-CH(CH3)2だと考えられます。 また1『』での反応で得られるものは、Ph-C=O-CH2C=O-O-Et+EtOHだと考えています。 2『』での反応がわかりません。 1『』で得た化合物がどのような反応経路で化合物Aとなるのかわかる方がおられましたら、ぜひ教えてください。 お願いします。

  • NMRでJとδによるスペクトルの変形について

    NMRのスペクトルでJとδの値により分裂したピークの高さが変わりますが、 これらのピークの相対強度をJとδから求めるにはどうすればよいですか? クエン酸を対象として考えています。