苯的同系物
苯的同系物?典型例题
　　　A．C6H4　&
B．C8H10　　　C．C6H10&&&
D．C6H5CH3
　　【分析】同系物是通式相同，结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列物质，上述物质中B和D都符合苯和苯的同系
为同系物。
　　【答案】D。
　　【例2】已知二氯苯的同分异构体有三种，从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是
　　A．1&&& B．2&&&&
C．3&&&&& D．4&&&&&& E．5
　　【分析】二氯苯的三种异构体分别为两个氯原子在邻、间、对的位置，则可设想苯环上的H原子全换成Cl原子，其中2个Cl被H代换，即相当于二氯苯，也应是邻、间、对位，即有三种异构体。
　　【答案】C。
　　【例3】能够说明苯分子中不存在单、双键，而是所有碳碳键完全相同的事实是
　　A．甲苯无同分异构体
　　B．苯分子中各原子均在一个平面内，各键键角均为120°
　　C．邻二甲苯只有一种
　　D．1mol苯最多只能与3mol H2加成
　　【分析】苯分子中各原子均在一个平面内，各键键角均为120°，说明苯分子中六元环上的碳碳键键长相等，若由单、双键构成，其键长不可能相等，单键键长一定大于双键的键长，故B正确；若苯分子中存甲苯只有一种，则说明所有碳碳键完全相同。
　　【答案】BC
　　【例4】某烃的同系物质量百分组成中均含碳85.71％，则该烃是
　　A．烷烃　　　　　B．烯烃或环烷烃
　　C．炔烃或二烯烃　D．苯及其同系物
　　【分析】逐个计算各类烃的含碳百分率，然后对号入座，显然并非本题解题最佳途径。可用整体思维法：因为CnH2n+2的同系物随碳原子数的增多，含碳百分率增加，而CnH2n-2，CnH2n-6的同系物均随碳原子数的100％是一常数，不必计算是否等于85.71％，因为只有烯烃或环烷烃的各同系物中含碳百分率相同。
　　【答案】B
　　【例5】下列化合物分别跟溴和铁粉反应，苯环上的氢原子被取代，所得一溴代物C8H9Br有三种同分异构体的是
　　【分析】A
乙苯分子结构中只有一个支链，因此存在左、右对称关系，两个与乙基邻位的碳原子上的氢被取代是相同的，两个与乙基成间位关系的碳原子上的氢被取代是相同的。对位上的氢原子被取代为第三种同分异构体。
间二甲苯中，只有两个碳原子存在对称关系，因此一溴代物有三种。
对二甲苯的结构特殊，上、下，左、右结构全对称，因此一溴代物只有一种。
　　【答案】A、C。
　　【例6】下列各组有机物中，两者一氯代物的种数相同的是
　　A．对二甲苯和2,2-二甲基丙烷
　　B．萘和联三苯
　　C．甲苯和2-甲基丙烷
　　D．正戊烷和正己烷
　　【分析】要想准确、迅速分析判断出有机物同分异构体的数目，就必须在草稿纸上迅速写出有机物的结构简式或碳架结构，分析结构的特点，然后做出判断。
对二甲苯结构上下对称，左右也对称，苯环上氢原子被取代可生成一种一氯化物，甲基上的氢原子被取代又可以生成一种一氯代物。
　　 2,2-二甲基丙烷，从结构分析，相当于一个碳原子上有4个甲基相连，故一氯取代物只有1种。
萘属于稠环芳烃，两苯环相并处无氢原子，相并的两个苯环上下对称，左右对称，故一氯代物有两种。联三苯属多环芳烃，三苯环之间有碳碳单键相连，但从结构分析，也是上下对称，左右对称，故有4种一氯代物。
甲苯结构只有左右对称关系，因此苯环上氢原子被取代生成的一氯代物有3种（邻、间、对），甲基上的氢原子被取代还有一种。2-甲基丙烷，可以看成中间的碳原子连接三个甲基和一个氢原子，因此一氯取代物有2种。
正戊烷和正己烷，从碳架结构分析可知都有左右对称关系，因此一氯代物都有3种。
　　【答案】D
　　【例7】用化学方法鉴别苯、己烷、己烯和甲苯四种液体。
　　【分析】本题鉴别几种物质，要求方法简单，现象明显。先用酸性KMnO4溶液可以分出两组：即不褪色的是第一组：苯、己烷；使KMnO4溶液褪色的为第二组：是己烯、甲苯。再用浓H2SO4和溴水可以分别检验第一组、第二组两种物质。
　　【答案】
　　【例8】某一定量的苯的同系物完全燃烧，生成的气体依次通过浓H2SO4和NaOH溶液，经测定，前者增重10.8g，后者增重39.6g（设吸收率均为100％）。又知经氯化处理后，该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种。根据上述条件：
　　（1）推断该苯同系物的分子式；（2）写出该苯的同系物的结构简式。
　　【分析】（1）设一定量的苯的同系物含碳xg，含氢yg。
　　CO2――C
　　44g 12g 18g 2g
　　39.6g xg 10.8g yg
　　x=10.8（g） y=1.2（g）
　　苯的同系物通式为CnH2n-6
　　（2）苯环的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种，由此可推出结构简式为：
　　【例9】完全燃烧0.1mol某烃后，在标准状况下测得生成CO2为20.16L和10.8mL水，求其分子式并指出属于哪类物质？该烃不与溴水反应，而能被酸性KMnO4溶液氧化。0.01mol该烃氧化产物，恰好与0.5mol/L苛性钠溶液40mL中和。写出该烃可能有的结构简式。
　　=0.1∶0.9∶0.6=1∶9∶6
　　C∶H=9∶12分子式 C9H12
　　从分子式分析不饱和程度很大，但又不与溴水反应，说明该烃不是烯烃、二烯烃、炔烃，而应是芳香烃。又知能被酸性KMnO4溶液氧化，说明苯环上有易被氧化的侧链，为苯的同系物。
n（NaOH）＝0.5×0.04=0.02（mol）
　　0.01mol烃的氧化产物与0.02mol
NaOH中和，说明氧化产物为二元羧酸。
　　苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化时，无论侧链有多长，每个铡连被氧化的结果都变成一个羧基。
　　由此可推断苯的同系物应该有两个侧链，为甲基乙基苯。
　　【答案】分子式C9H12（苯的同系物）
　　【例10】完全燃烧0.1mol某烃，将燃烧后的产物通过浓H2SO4后再通过碱石灰，发现前者增重10.8g，后者增重39.6g，求该烃的分子式。在一定条件下，该烃能和液溴反应，但不能使溴的CCl4溶液褪色；它还能被KMnO4（H+）溶液氧化，0.01mol氧化产物恰好和0.5mol/L的NaOH溶液40mL完全反应，写出该烃的结构简式和名称；若苯环上的一溴代物只有二种，确定是什么烃？
　　【分析】首先根据燃烧产物CO2和H2O的量求出分子式，根据性质和通式确定该烃为苯的同系物，它被KMnO4（H+）溶液氧化时，不论侧链上碳原子的多少，最终都被氧化成羧基，苯环上有几个侧链，就被氧化成几个羧基。再根据氧化产物和NaOH的量可以确定侧链的多少，写出同分异构体的结构简式，最后根据一溴代物的数目确定为对甲乙苯。
烃中含有0.9molC原子，1.2molH原子，所以烃的分子式为C9H12。它能被KMnO4（H+）溶液氧化，又符合CnH2n-6的通式，判断该烃为苯的同系物，此外能与液溴反应，但不能使溴的CCl4溶液褪色，就进一步确定为苯的同系物。
　　又因为0.01mol氧化产物恰好和0.5mol/L的NaOH溶液40mL完全中和，故为二元酸，因此原物质是带有两个侧链的苯的同系物，可能是
　　（对甲乙苯），由于苯环上的一溴代物只有两种同分异构体，故该烃只能
　　【例11】燃烧0.2mol某烃时，总共生成14.4g水。试推断该烃可能的结构简式和名称。
　　【分析】从题目所给条件，只能求出烃分子中的氢原子数，因此凡是分子中含有这个数目氢原子的烃都属于本题答案。
　　设该烃是CxHy
　　若为烷烃CnH2n＋2，2n＋2=8，n=3，烷烃只有丙烷CH3――CH2――CH3。
　　若为炔烃CnH2n-2，2n-2=8，n=5
炔烃为戊炔C5H8，
　　若为二烯烃C5H8（不考虑聚集二烯）
　　2-甲基-1，3-丁二烯
　　【答案】见分析
　　【例12】某烃相对分子质量为120，含碳90％，求烃的分子式。该烃经酸性KMnO4溶液氧化得到一种分子式为C8H6O4的产物。写出该烃可能有的结构简式和名称。
　　【分析】该烃分子中含碳原子数（120×90％）÷12=9，含氢原子数120×（1-90％）÷1=12，所以烃的分子式为C9H12。
　　从烃分子组成可知为苯的同系物。苯的同系物因为侧链受苯环的影响，能被酸性KMnO4溶液氧化。甲基――CH3被氧化成羧基，甲苯被氧化的产物是苯甲酸。苯的其他同系物乙苯、二甲苯等均能被酸性KMnO4溶液氧化。而且不论侧链长短，每个侧链均被氧化成羧基。有两个侧链被氧化的产物是苯二甲酸，有三个侧链被氧化的产物是苯三甲酸。
　　因此用酸性KMnO4溶液可以鉴别苯和苯的同系物。从酸性KMnO4溶液氧化苯的同系物后的生成物也可以推断确定苯的同系物侧链的数目。
　　该烃被酸性KMnO4溶液氧化后生成物的分子式为C8H6O4，是苯二甲酸，说明只有两个侧链。又知烃分子式为C9H12，说明分子中侧链有一个甲基和一个乙基。甲基乙基苯有3种同分异构体。
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你可能喜欢1.全扫描模式方式（Scan）
全扫描的m/z时Q1设定一个范围，Q2，Q3关闭，扫描这个范围内的离子。
2.选择离子监测模式（Selective Ion Monitoring，SIM）
而SIM中m/z的设定，就是如同单重四级杆一样，Q1设定一个值，Q2，Q3关闭只检测你想要的离子。
3.子离子扫描模式（Product Scan）
Q1采用SIM扫描模式，设定想要分析的母离子，而Q3采用SCAN模式，扫描Q1所产生的碎片。
4.母离子扫描模式（Precursor Scan）
Q1采用SCAN模式，而Q3采用SIM模式，它能获得能产生特定子离子的母离子
5.中性丢失扫描模式（Neutral Loss）
Q1与Q3设定的值相差一个范围，如A何B的核质比相差18，那我们就可以设定
Q1和Q3之差为18，来检测母离子丢失了哪些中性分子。
6.多反应监测模式（MRM）
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LC-MS把液相色谱和质谱法的优势合二为一，具有灵敏度高，分析速度快，图谱解析简单等优势。现在LC-MS主要是在生物大分子的分析中起到了强大的作用，为药物分析与生物制品的检测的发展到了很大的作用。
4、若作为开放实验，你认为本实验方法还有哪些方面可以补充或提高的？
如果作为开放实验，我想还应当增加梯度洗脱这一程序，由于等度洗脱对于混合物的分离的效果太差，所以在开放实验中必然要用到等梯度洗脱，然后还可以加适当的缓冲溶剂，这样出来的峰会更细。
5,LC-MS的七大禁止：
一，禁止高浓度待测样品
浓度过高，首先会脏色谱柱和四级杆，导致下次实验时出现“鬼峰”，况且质谱的灵敏度已
经很高了，没必要进高浓度样品！
二，禁止用洗涤剂清洗玻璃容器
表面活性剂容易离子化，在电离时和待测样品产生竞争效应。
三，禁止无机样品进样
主要是无法离子化，难溶物易沉寂阻塞喷雾针
四，禁止用塑料容器装样品
塑料瓶中的塑化剂邻苯二甲酸酯在ESI条件下可以产生很强的信号，造成很高的背景。目前市场上无论是国产还是进口的试剂都经常会发现有很强的增塑剂信号，需要自己纯化。
五，禁止用不挥发性缓冲盐
不挥发的缓冲盐在HPLC中经常使用，但是在LC-MS却是噩梦，由于他不挥发，所以在接口去溶剂过程中，他将严重干扰待测物的出峰。
禁止高浓度有机缓冲盐
缓冲液一般选择甲酸铵和乙酸铵等，这是由于他们具有：
1、显著地质子自递作用，有利于离子在流动相中预先形成，
2、适中的介电常数，避免喷口放电，
3、强挥发性，易脱去，不易形成溶剂加成物。
而强的有机缓冲盐，它不仅会腐蚀系统，而且它们也会离子化，和待测样品产生竞争效应。
七，禁止样品直接测定
至少0.45μm滤膜
由于色谱柱的填料就3、5um，直接进样极易堵塞色谱柱。
气质和液质的差别
气相和液相的差别有：
流动相：气相是如氮气等惰性气体等，液相是甲醇，水，乙腈，己烷，二氯甲烷，氯仿等液体。
仪器结构：气相多为毛细管柱，液相为填充柱，那么由于柱的不同会引来较大的器件搭配，如检测器，进样等。同时样品气化难易也有差别等。气质和液质除了采用的分离手段不同（气相和液相）外，主要的区别在于真空系统和电离方式。气质的真空系统比较简单，只要一个小的机械泵和一个分子涡轮泵就可以了。液质的机械泵要比气质大，需要两个分子涡轮泵。气质的电离方式有电子电离(EI)和化学电离(CI)。液质的电离方式有电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)和大气压光电离(APPI)。而应用范围的话液质是越来越广了。
LC-MS 分析条件的选择和优化
1.接口的选择：
ESI 适合于中等极性到强极性的化合物分子，特别是那些在溶液中能预先形成 离子的化合物和可以获得多个质子的大分子（如蛋白质）
APCI 不适合可带多个电荷的大分子，其优势在于弱极性或中等极性的小分子 的分析。
2.正、负离子模式的选择：
选择的一般原则为：
正离子模式：适合于碱性样品，可用乙酸或甲酸对样品加以酸化。样品中含有仲氨或叔氨时
可优先考虑使用正离子模式。
负离子模式：适合于酸性样品，可用氨水或三乙胺对样品进行碱化。样品中含有较多的强伏
电性基团，如含氯、含溴和多个羟基时可尝试使用负离子模式。
3.流动相的选择
常用的流动相为甲醇、乙腈、水和它们不同比例的混合物以及一些易挥发盐的缓冲液，如甲
酸铵、乙酸铵等，还可以加入易挥发酸碱如甲酸、乙酸和氨水等调节pH 值。 LC／MS 接口避免进入不挥发的缓冲液，避免含磷和氯的缓冲液，含钠和钾的成分必须＜
lmmol/l。（盐分太高会抑制离子源的信号和堵塞喷雾针及污染仪器）含甲酸（或乙酸）＜ 2
％。含三氟乙酸≤0.5％。含三乙胺＜l％。含醋酸铵＜10 一5 mmol/l。 送样前一定要摸好LC 条件，能够基本分离，缓冲体系符合MS 要求。
4.流量和色谱柱的选择
不加热ESI 的最佳流速是1―50ul／min，应用4.6 mm 内径LC 柱时要求柱后分流，目前大
多采用l―2.1 mm 内径的微柱，TIS 源最高允许lml／min，建议使用200―400ul／min
APCI 的最佳流速～lml／min，常规的直径4.6mm 柱最合适。
为了提高分析效率，常采用＜ 100 mm 的短柱（此时UV 图上并不能获得完全分离，由于
质谱定量分析时使用MRM 的功能，所以不要求各组分没有完全分离）。这对于大
批量定量分析可以节省大量的时间。
5.辅助气体流量和温度的选择
雾化气对流出液形成喷雾有影响，干燥气影响喷雾去溶剂效果，碰撞气影响二级质谱的产生。
操作中温度的选择和优化主要是指接口的干燥气体而言，一般情况下选择干燥气温度高于分
析物的沸点20℃ 左右即可。对热不稳定性化合物，要选用更低的温度以避免显著的分解。
选用干燥气温度和流量大小时还要考虑流动相的组成，有机溶剂比例高时可采用适当低的温
度和流量小一点的。