质谱的认识与了解

对有机化学中质谱学习的生疏与了解一．质谱法简介质谱法是将样品离子化，变为气态离子混合物，并按质荷比〔m/z〕分别的分析技术;质谱仪是实现上述分别分析技术,从而测定物质的质量与含量及其构造的仪器。质谱分析法是一种快速,有效的分析方法,利用质谱仪可进展同位素分析,化合物分析,气体成分分析以及金属和非金属固体样品的超纯痕量分析学分析法和光学分析法具有更加卓越的优越性3/4仪器从事有机分析,现在的有机质谱法，不仅可以进展小分子的成为当前的热点，生物质谱学的时代已经到来，当代争论有机化合物已经离不开质谱仪。二．质谱仪的构造与原理质谱仪简介m/e进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。离子源、质量分析器器。以下图为一质谱仪。质谱仪工作原理质谱仪能用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和间不同，其结果为质谱图。原理公式：q/m=2v/B2r2谱图解析的一般过程确定分子离子峰，求出相对分子质量，初步推断化合物类型及是否含有Cl、Br、S等元素。依据分子离子峰的高区分数据，给出化合物的组成式。计算化合物的不饱和度，确定环和双键的数目。争论高质量端离子峰。通过失去的碎片确定含哪些取代基。争论中部质量区离子峰和亚稳离子峰，要特别留意处于中部质量区的特征峰和亚稳峰。争论低质量端离子峰，查找不同化合物断裂后生成的特征离子和特征离子系列〔正构烷烃的特征离子系列，烷基苯的特征离子系列。提出化合物的构造单元,一种或几种最可能的构造。⑧验证所得结果。谱图解析举例1.某化合物C14H10O2，红外光谱数据说明化合物中含有酮基，试确定其构造式。解析：(1)m/z=210，分子离子峰；(2)10；(3)质谱图上消灭苯环的系列峰m/z51，77，说明有苯环存在；(4)m/z105m/z77(5)Mm/z105其构造为：例二．确定分子量．m/z102m/z8715，对应一个-CH3，中性碎片丧失合理，所以可以确定m/z(102102。例三．确定分子量解：有m/z=22，(m+2)/z=23，所以可能有A+2类元素CBSS，由于两个峰等22814979Br228，230；183，185；169，171几乎等顶峰强度，所以可以认为此化合物只含一个Br，228。例四．一种物质的质谱红外和核子共振如下分析构造。先由质谱图确定分子式。题中质谱供给的数据M=2.44100%计，因此需要将相对丰度换算为以M100%的值：由(M+2)/M=1.23Cl、BrS。依据“氮律”，并查Beynon表，因相对分子质量为116，则可排解4个含奇数氮的分子式。依据〔M+1〕/M〔5.74〕和〔M+2〕/M(1.23)值，只有C5H8O3BeynonM1

0.14100%5.74%的值接近。

M 2.44因此，该未知化合物的化学式为CHO583计算不饱和度u=2。从红外谱图可得到如下信息：1700cm-13100～3400cm-1有宽的OH925cm-1四周有OH1470cm-1CH2—存在。1H-NMR依据上述分析该未知化合的构造式为四．几种与质谱连用的技术气相色谱-质谱联用仪气相色谱仪的高效分别力量与质谱仪的高灵敏度检测经过色谱柱分别，得到各个单一组分，按保存时间挨次伴同载气逐一进入质谱仪的离子源，〔离子量分析。液相色谱-质谱联用仪LC／MS7090(MS/MS)的联用得到了极大的重视和进展。LC-MS／MSLC-MS／MS大分子也能分别，LC与高选择性、高灵敏度的MS／MS结合，可对简单样品进展实时分析，LCMS1MS2并突出混和物中的目标化合物，显著提高信噪比。毛细管电泳/质谱联用〔CE/MS〕毛细管电泳〔CE〕适用于分别分析极微量样品〔nl体积〕和特定用途〔如手性对映体分别等。CE化。4.1.优点定分子量准确,其它技术无法比。10-7—10-8g10-12g。(3)快速,几分甚至几秒。便于混合物分析,GC/MS,LC/MS,MS/MS对于难分别的混合物特别有效,如药物代谢产物,中草药中微量有效成分的鉴定等,其它技术无法胜任。多功能,广泛适用于各类化合物。X-RAY,NMR4.2.局限性异构体,立体化学方面区分力量差。重复性稍差,要严格掌握操作条件。所以不能象低场NMR,IR等自己动手,须专人操作(3)有离子源产生的记忆效应,污染等问题。(4)价格昂贵,操作简单。所以与其他分析方法协作,能发挥更大作用,可以先做一下质谱,供给指导信息,如构造类型,纯度等。4.3.应用(1)有机化工a.合成中原料及产品杂质分析——LC/MSb.中间步骤监测c.反响机理的争论(2)石油环保样品还需进展前处理，并非全都能直接进入质谱a.农药残毒检测b.大气污染c.水分析d.特定成分定量测定,单离子和多离子检测,灵敏度可达10-12g,借助于内标或标定曲线,可定量,在痕量分析中格外有用。食品、香料酒：推断真酒假酒,有无害,GC/MS是唯一客观准确的。化装品中除基料外,香料起关键性作用,通过MS,找出自然产物中有效成分后合成。(5)生化、医药蛋白质,多肽争论,前沿生命科学,FAB,ESI序列,十几个肽,比氨基酸快且准。NMR与MSMS上看到有SS,故不对,NMR