This paper reported on the study of fragmentation pattern in mass spectrometry of 1,2,5-oxadiazole N-oxide derivatives involving deuterium-labeled analogues to identify some critical fragmentations. A neutral CH<SUB>2</SUB>O loss from 3-hydroxymethyl-N<SUB>2</SUB>-oxide-4-phenyl-1,2,5-oxadiazole was confirmed with the corresponding mono-deuterated analogue. An OH loss, involving the oxygen of N-oxide, via β-H and δ-H rearrangement, was clearly revealed from 3-(4-methylpiperazine-1-ylmethyl)-N<SUB>2</SUB>-oxide-4-phenyl-1, 2,5-oxadiazole using the adequate tetra-deuterated analogue. N-oxide isomer and deoxygenated analogues were also used to confirm the participation of the oxide moiety in the fragmentation process.Reportamos neste trabalho o estudo sistemático de fragmentação dos derivados de N-óxidos de 1,2,5-oxadiazóis por espectroscopia de massa, usando análogos marcados com deutério para identificar algumas fragmentações críticas. Foi confirmada a perda neutra de CH<SUB>2</SUB>O a partir do N<SUB>2</SUB>-óxido de 3- hidroximetil-4-fenil-1,2,5-oxidiazol, usando o análogo mono-deuterado. A perda de OH, a partir do oxigênio do N-óxido, por um rearranjo β-H e δ-H, foi claramente verificada a partir do N<SUB>2</SUB>-óxido de 3-(4-metilpiperazina-1-metil)-4-fenil-1,2,5-oxidiazol, usando-se o analogo tetra-deuterado adequado. O isômero N-óxido e análogos desoxigenados foram também usados para confirmar a participação do fragmento óxido no processo de defragmentação.Facultad de Ciencias Exactas