含氮杂环化合物存在于众多天然产物中,有着广泛的生理和药理活性,由于其特殊的结构和性质,各类杂环化合物一直是化学家们研究的热点。电喷雾质谱不仅是对有机化合物进行结构表征和物质鉴定的重要工具,也是研究气相离子化学反应机理的重要实验手段。本论文以含氮有机化合物作为研究对象,采用电喷雾离子肼多级质谱结合量子化学理论计算,考察了三类含氮稠杂环化合物（N-containing condensed heterocyclic compound）的气相离子化学行为,并总结了其裂解规律。主要研究内容如下:首先,我们利用电喷雾质谱技术研究了2,4-取代的噻吩并[3,2-d]嘧啶类化合物的质谱裂解途径,并阐述了2、4位取代基对此类化合物质谱气相行为的影响。所有化合物在正离子模式下,经碰撞诱导解离（CID）均先失去一分子C₂H₄O₂形成二级碎片离子[M+H-60]⁺。在ESI-MS³中,存在直接断键和分子内重排两种竞争的碎裂方式。当C-2位连有甲硫基,C-4位R₂为芳族基团或羟基的化合物分子,MS³碎裂以分子内重排的方式为主;R₂为烷基时以直接断键的碎裂方式为主。而当C-2位连有甲基时,MS³碎裂中直接断键和分子内重排的几率是相当的,可同时观察到两种碎裂方式产生的产物离子。此外,我们首次报道了此类化合物在CID-ESI-MS/MS过程中丢失CS分子的现象,并利用密度泛函理论（DFT）和高分辨率质谱实验证明了其合理性。其次,利用电喷雾质谱探讨了咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物的质谱裂解反应规律。研究表明,此类化合物的质子化离子[M+H]⁺经碰撞诱导解离后存在三种裂解途径:分别通过失去取代的苯自由基和取代的苯氧自由基形成稳定结构的碎片离子,还可以通过环内质子迁移失去中性分子CO得到的二级碎片。同时发现咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物的取代基对其裂解规律影响很小。对此我们提出了相应的裂解反应机理,并利用高分辨质谱对其进行验证。最后,为进一步探讨含氮稠杂环化合物的气相质谱裂解行为,我们合成了一系列新型的苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物。合成过程中发现此类苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]嘧啶类衍生物中存在位置异构体,于是利用三重四极杆液-质联用技术对化合物中存在的异构体进行有效地分离与鉴定,结果表明互为一对位置异构体的化合物具有相同的电喷雾质谱裂解规律。在不分离的情况下,利用ESI-MSⁿ技术对一系列苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]嘧啶类衍生物进行了气相质谱裂解规律的研究。研究表明此类化合物经碰撞诱导解离后的碎裂方式受取代基的影响明显。对位取代的α-溴苯乙酮与5-取代的2-氨基苯并咪唑作用生成的苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]嘧啶类衍生物,在二级质谱中通常易于直接失去一分子的环己-1.3-二烯-5-炔甲醛和经分子内重排失去一分子的一氧化碳。而间位取代的α-溴苯乙酮与5-取代的2-氨基苯并咪唑作用生成的苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]嘧啶类衍生物,则由于间位取代基的影响而发生相对复杂的碎裂。