Electron Ionization (EI) Induced Mass Spectral Analysis of Substituted Phenylacetamides

Scheme 1: Mass spectral fragmentation pattern of phenyl substituted N-(Phenylacetyl)piperidine amides.
In case of amides differing in the nature of amine only, similar trend of fragmentation was followed. The 
fragment ions characteristics of the acetic acid moiety, i.e., ions at 132, 105 and 103 were observed consistently 
in mass spectra of all these amides. On the other hand, other ions appeared in the mass spectra contained 
the amine component and observed at different m/z values in amides of different amines (Scheme 2). 
Scheme 2: Mass spectral fragmentation pattern of amine substituted N-Phenylacetylpiperidine amides.
N
O
H
HN
-85
C
H
118+
C
O
-CHO
-29
89+
C
N
O
112
C
N
O
H
N
84
-HCNO (43)
H
H
N
O
CH
2
69
-CH
2
=CH
2
41
-28
-CO
-28
91+
R
R
Base Peak
CH
2
R
N
O
H
HN
-85
C
H
132
C
O
-CHO
-29
103
C
N
O
126
C
N
O
H
N
98
-HCNO (43)
H
H
N
O
CH
2
83
-CH
2
=CH
2
55
-28
-CO
-28
105
Base Peak
CH
2
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me

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Gupta et al
Der Chemica Sinica, 2017, 8(1):218-222
Pelagia Research Library
221
Replacement of piperidine with morpholine as amine part in the amides led to the changes as expected from the 
proposed fragmentation scheme. This replacement resulted in the stronger molecular ion peak in morpholides in 
comparison to the piperidine amides. Such molecular ion peak enhancement was more prominent in case of 2- and 
4-substituted carboxylic acids. However, like piperidine amides, in the mass spectra of morpholides, the base peak 
results from the cleavage of C-N bond α to the CO group and appears at m/z 114 (m/z 112 in piperidine amides). 
However, an exception to it was observed in the mass spectrum of 4-methoxyphenylacetic acid morpholide where 
the base peak appeared at m/z 121 due to the cleavage of C-C bond cleavage α to the CO group which may resulted 
from the formation of more stable resonance stabilized 4-methoxybenzyl carbocation. Surprisingly, such behaviour 
was not observed in the corresponding piperidine amide. Other fragment ions containing the morpholine residue was 
confirmed by comparing with mass spectra of piperidine amides. 
Another noticeable difference between the mass spectra of piperidine amide and morpholides was observed in the subsequent 
fragmentation of the carboxamide ion. In case of piperidine amides, it eliminates HCNO (43) molecule to give rise to a peak 
at m/z 69 which is followed by loss of ethylene molecule to give peak at m/z 41. On the other hand, in case of morpholides, 
the carboxamide preferentially eliminates CO molecule to give a peak at m/z 86 which readily loses oxygen atom to give 
rise to peak at m/z 70. Subsequent loss of another ethylene molecule leads to the appearance of a peak at m/z 42 (Scheme 3).