《质谱简化》PPT课件

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1、第一章质谱第一节概述以某种方式(一般用具有一定能量的电子束轰击气态分子）使有机化合物的分子电离、碎裂成正离子，然后按照离子的质荷比（m/z）大小把生成的各种离子分离，检测它们的强度，并将其排列成谱，这种研究物质的方法称作质谱法，简称质谱。一.质谱分析法（MS）二.质谱图的组成离子按照其质量m和电荷z的比值m/z（质荷比）及其强度大小依次排列而被记录下来的图谱，称为质谱图，也简称质谱。丁酮的质谱图二.质谱图的组成横坐标标明离子质荷比（m/z）的数值，纵坐标标明各峰的相对强度，棒线代表质荷比的离子。图谱中最强的一个峰称为基峰，将它的强度定为100。二.

2、质谱图的组成在质谱图上，由各碎片离子的质荷比和其相对丰度，可推断被测物的分子结构，并确定其分子量、构成元素的种类和分子式。二.质谱图的组成三.质谱图上提供的信息1、 样品元素组成；2、物质的相对分子质量；3、物质的结构信息---结构不同，分子的碎片不同(质荷比不同)；4、复杂混合物的定性定量分析---与色谱方法联用(GC-MS)；5、样品中原子的同位素比。第二节原理及质谱仪一.质谱仪的基本结构质谱仪是通过对样品电离后产生的具有不同的m/z的离子来进行分离分析的。包括离子源、质量分析器、离子检测系统三个主要部分和进样系统、真空系统两个辅助部分。为了获

3、得离子的良好分离和分析效果，避免离子损失，凡有样品分子及离子存在和通过的地方，必须处于真空状态。进样系统离子源质量分析器离子检测系统真空系统一.质谱仪的基本结构二.质谱仪各部分的工作原理1.真空系统质谱仪的离子产生及经过系统必须处于高真空状态（离子源真空度应达1.3×10-4～1.3×10-5Pa，质量分析器中应达1.3×10-6Pa）。其作用是减少离子碰撞损失。2.进样系统进样系统的作用是高效重复地将样品引入到离子源中，并且不能造成真空度的降低。二.质谱仪各部分的工作原理3.离子源使有机物电离为离子。使有机物电离的方法很多，有电子轰击、化学电离、

4、火花电离、场致电离、光致电离等。其中最经典、使用最广泛的是电子轰击法(EI)，此外还有化学电离(CI)。二.质谱仪各部分的工作原理电子轰击法电子轰击法是通用的电离法，是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子，即式中M为待测分子，M+为分子离子或母体离子。当分子离子具有剩余能量大于某些化学键的键能时，分子离子便发生碎裂，生成碎片离子。二.质谱仪各部分的工作原理二.质谱仪各部分的工作原理4、质量分析器质量分析器的作用是将离子源中产生的离子按质荷比(m/z)的大小顺序分开，然后经检测记录成质谱。质量分析器的主要类型有：磁分析器、飞行时间分析器

5、、四极滤质器、离子捕获分析器和离子回旋共振分析器等。二.质谱仪各部分的工作原理（1）磁分析器最常用的分析器类型之一就是扇形磁分析器。当被加速的离子进入磁分析器时，磁场再对离子进行作用，让每一个离子按一定的弯曲轨道继续前进。其行进轨道的曲率半径决定于各离子的质量和所带电荷的比值m/z。二.质谱仪各部分的工作原理二.质谱仪各部分的工作原理（2）飞行时间分析器这种分析器的离子分离是以非磁方式达到的，因为从离子源飞出的离子动能基本一致，在飞出离子源后进入一长约1m的无场漂移管，在离子加速后的速度为：所以，对于不同m/z的离子来说，它们到达检测器的时间不同。

6、二.质谱仪各部分的工作原理5、检测与记录质谱仪常用的检测器有法拉第杯、电子倍增器及闪烁计数器、照相底片等。现代质谱仪一般都采用较高性能的计算机对产生的信号进行快速接收与处理，同时通过计算机可以对仪器条件等进行严格的监控，从而使精密度和灵敏度都有一定程度的提高。二.质谱仪各部分的工作原理第三节质谱中离子的主要类型分子在离子源中可以产生各种电离，即同一种分子可以产生多种离子，在质谱图上就可以产生多种离子峰。主要的有分子离子、碎片离子、亚稳离子、同位素离子和重排离子等。一.分子离子分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子称为分子离子。分子离子用M+•表示。

7、在质谱图上，与分子离子相对应的峰为分子离子峰。分子离子峰的应用：分子离子峰的质荷比就是化合物的相对分子质量，所以，用质谱法可测分子量。几乎所有的有机分子都可以产生可以辨认的分子离子峰。有些分子如芳香环分子可产生较强的分子离子峰，而高分子量的脂肪醇、醚及胺等则产生较小的分子离子峰。若不考虑同位素的影响，分子离子应该具有最高质量。有机化合物分子离子峰的稳定性顺序：芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞直链烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇一.分子离子二.碎片离子分子离子产生后可能具有较高的能量，将会通过进一步碎裂或重排而释放能量，碎裂后产生的离子

8、形成的峰称为碎片离子峰。有机化合物受高能作用时产生各种形式的分裂，一般强度最大的质谱峰相应于最稳定的碎片离子。通过各种碎片