有机质谱-06级

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1、有机质谱MassSpectrum,MSOrganicMassSpectra,OMS质谱计构造、离子化的方法、质量分析器、质谱计简介质谱基本知识质谱术语、质谱中的离子、分子离子与分子式有机质谱中的裂解反应研究裂解反应的实验方法、有机质谱裂解反应机理质谱计各类有机化合物的质谱质谱解析及应用了解质谱计构造离子化的方法不同质谱计的特点掌握及应用质谱基本知识，质谱术语掌握分子离子峰的识别及分子式的推导掌握有机化合物的一般裂解规律运用一般裂解规律，解析未知物的质谱，推导其结构1898W.Wien发现带正电荷的离子束在

2、磁场中发生偏转。J.J.Thompson使用简单的电场-磁场组合装置,获得了抛物线族的质谱,证明了20Ne,22Ne两种同位素的存在。1918A.J.Dempster采用电子轰击技术使分子离子化。F.W.Aston制得了第一台速度聚焦质谱仪。提出每种同位素的质子和中子在结合成原子核时,具有特定的质量亏损(并非整数值)。1942商品MS出现,用于石油精炼和橡胶工业。发展史：◆质谱不属波谱范围◆质谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量的改变无关◆质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对强度的谱,谱图与分子结构有关

3、◆质谱法进样量少,灵敏度高,分析速度快◆质谱是唯一可以给出分子量,确定分子式的方法,而分子式的确定对化合物的结构鉴定是至关重要的。特点：计算机数据处理系统真空系统加速区进样系统离子源质量分析器检测器质谱计框图真空系统:为避免离子与气体分子的碰撞，离子源和质量分析器的压力在10–4-10–5Pa和10–5-10–6Pa。质谱计构造进样系统◆在不破坏真空度的情况下，使样品进入离子源◆气体可通过储气器进入离子源◆易挥发的液体，在进样系统内汽化后进入离子源◆难挥发的液体或固体样品，通过探针直接插入离子源。离子源分

4、子失去电子，生成带正电荷的分子离子分子离子可进一步裂解，生成质量更小的碎片离子M+eM+.+2eM-.小于1%M+.A+.++B+CD++.中性分子或碎片R.50-70eV离子源与高真空系统连接．小分子，中性碎片，自由基被抽出.在离子源的出口，对离子施加一个加速电压(1000-8000eV),加速后的离子通过狭缝，直线射入质量分析器。离子加速电压值因质量分析器不同而不同。离子化的方法下面进一步介绍。质量分析器◆质量分析器是质谱计的核心。◆不同类型的质量分析器构成不同类型的质谱计。◆不同类型的质谱计其功能

5、，应用范围，原理，实验方法均有所不同。下面进一步介绍。检测记录系统质量分析器分离并加以聚焦的离子束，按m/z的大小依次通过狭缝，到达收集器。经接收放大后被记录。离子化的方法电子轰击电离ElectronImpactIonization,EI化学离子化ChemicalIonization,CI场电离，场解吸FieldIonizationFD,FieldDesorptionFD快原子轰击FastAtomBombardment,FAB电喷雾电离ElectrosprayIonization,ESI电子轰击电离EI电

6、子轰击电离又称为电子轰击，或电子电离。是应用最普遍，发展最成熟的电离方法。轰击电压50-70eV,有机分子的电离电位一般为7-15eV。可提供丰富的结构信息。有些化合物的分子离子不出现或很弱化学电离CI小分子如CH4,(CH3)2CH2等。以CH4为例CH4+e→CH4+·+2e(46%)CH3+(39%)CH2+·(7%)初级离子:CH4+·,CH3+,CH2+·CH4+·+CH4→CH5++CH3·(48%)CH3++CH4→C2H5++H2(41%)CH2+·+2CH4→C3H5++2H2(6%)·

7、·····CH5+,C2H5+,C3H5+等为稳定的次级离子。准分子离子[QM]+M+CH5+→[MH]++CH4M+C2H5+→[MH]++C2H4M+C2H5+→[MH]++C2H6场电离FI当样品蒸汽接近或接触带高正电位的金属针时，在强电场的作用下发生电离。要求样品分子处于气态，灵敏度不高，应用逐渐减少。场解吸FD样品不需汽化,预先附在处理好的场离子发射体上,送入离子源,然后通以微弱电流,使样品分子从发射体上解吸下来,并扩散至高场强的场发射区,进行离子化。适用于难汽化,热不稳定的样品.如:糖类，肽

8、类，金属有机化合物，聚合物等。快原子轰击（FAB）惰性气体Ar或Xe的原子首先被电离并被加速，使之具有高的动能，在原子枪(atomgun)内进行电荷交换反应：Ar+(高动能的)+Ar(热运动的)→Ar(高动能的)+Ar+(热运动的)高动能的Ar或Xe原子束再轰击样品分子使其离子化FAB是目前广泛使用的软电离技术，适用于难汽化,极性强的大分子。样品用基质调节后黏附在靶物上。常用的基质有甘油，硫代甘油，3-硝基苄醇，三乙醇胺等。注