有机结构分析-质谱

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1、第三章有机质谱(OrganicMassSpectrometry)前言质谱定义：质谱分析法是通过对被测样品离子的质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁场的运动行为的不同，把离子按质荷比（m/z）分开而得到质谱，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果。质谱成为现代分析的重要手段，由于它具有以下特点：1.高灵敏度，可测10-8mol以下物质的量；2.快速，数分钟内即可完成测试；3.是唯一一种可以确定分子式的方法；4.能同时提供样品的精确分子质量和

2、结构信息（高分辨质谱）；5.即可用于定性分析，也可用于定量分析；6.能有效地与各种色谱连用，如GC-MS，HPLC-MS，LC-MS/MS，TLC-MS等，用于分析复杂体系；以上这些特点是其它分析方法难以达到的。质谱发展历史1886年，Goldstein发现正电荷离子；1898年，Wien利用电场和磁场使正电荷离子发生偏转；1912年，Thomson研制世界上第一台质谱仪，发现氖的同位素；1918年，Dempster电子轰击电离（ElectronIonization)和磁聚焦；1919年，Aston

3、,速度聚焦质谱仪，测定50多种同位素，第一张同位素表。1934年，Stephens均匀扇形磁场，球差和质量色散公式；Herzog和Hintenberger电磁场组合，离子光学系统；1940年，Nier扇形磁场偏转质谱仪，双聚集系统商品仪器的雏形235U（用于美国原子弹制造计划）；二战期间，用于石油、化工方面的分析。1946年，Stephens,TimeofFlightMS1953年，Pauls,Quadrupoleanalyzer1956年，GohlkeandMclafferty,GC-MSBeyn

4、on,High-resolutionMS1965年，Hipple,离子回旋共振（IonCyclotronResonance）1966年，MunsonandField,化学电离（ChemicalIonization）McLaffertyandJennings,TandemMS1973年，McLafferty，LC-MS，热喷雾方法1974年，Comisarowandmarshall，傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS)1981年，Barber，快原子轰击电离质谱（FAB-MS)1989年

5、，Fenn电喷雾电离（ESI）Tanaka，基质辅助的激光解析电离（MALDI）1990年，KattaandChait,ESI-MS观察蛋白质构象变化1993年，商品ESI-MS1995年，FT-ICR-MS与ESI和MALDI的联用1998年，High-resolutionTOF-MS......主要因为发展质谱技术和方法而获诺贝尔奖的科学家有以下几位：Thompson，1906年，物理，发明质谱技术并用于研究气体的电导；Aston，1922年，化学，用质谱仪发现了非放射性元素的同位素；Paul，

6、1980年，物理，发明离子阱质谱原理与技术；Curl，Smalley和Kroto，1996年，化学，用质谱仪观察到激光轰击下产生C60；Tanaka和Fenn，2002年，化学，发明生物大分子质谱技术；2002年诺贝尔化学奖获得者瑞士科学家库尔特·维特里希1964年获瑞士巴塞尔大学无机化学博士学位，从1980年起担任瑞士苏黎世联邦高等理工学校的分子生物物理学教授，还任美国加州Scripps研究所客座教授。他因“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”而获得诺贝尔化学奖日本科学家田中耕一美国科

7、学家约翰·芬恩1940一半的奖金。(KoichiTanaka)1983年年获耶鲁大学化学博士学获日本东北大学学士学位，1967-1987年任该大学位，现任职于京都市岛教授，1987年起被聘为该津制作所，为该公司研大学名誉教授，自1994年发工程师，分析测量事起任弗吉尼亚联邦大学教业部生命科学商务中心、授。他因为“发明了对生物生命科学研究所主任。大分子进行确认和结构分他对化学的贡献类似于析的方法”和“发明了对生约翰·芬恩，因此也得到物大分子的质谱分析法”而了1／4的奖金。获得诺贝尔化学奖1／4的奖金。Conte

8、nts3.1有机质谱的基本知识3.2离子源（IonizationSource）3.3质量分析器3.4分子量的确定3.5分子式的确定3.6有机质谱中的裂解反应3.7有机化合物的质谱3.8亚稳离子3.9色质联用和串联质谱3.10质谱图的解析3.1有机质谱的基本知识3.1.1质谱仪的组成3.1.2质谱仪的主要性能指标3.1.3质谱图1.1.1质谱仪的组成ComponentsofMassSpectro