有机波谱分析第1章质谱PPT课件

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1、仪器分析原理与实验（下）（有机波谱分析）武汉理工大学本科生课程现代仪器分析法是化合物结构测定和成分分析的重要手段，被广泛的应用于有机化合物的结构分析中。具有样品用量少，结构信息丰富等特点。波谱分析大大缩短了复杂化合物结构测定的时间，解决了很多领域如：蛋白质、核酸、多糖的结构测定等难点，并广泛的应用于各个研究领域。结构表征最常用的仪器分析方法质谱（MS）紫外光谱（UV）红外光谱（IR）核磁共振谱（NMR）X射线光电子能谱（XPS）纯度确定分子式确定结构解析的常规程序不饱和度确定平面结构式确定立题构型构象确

2、定蒸馏、分馏、萃取、重结晶HPLC、GC等元素分析、HRMS、NMRΩ=n+1-nH/2-nX/2+nN/2UV、IRMS、NMRCD、ORDNOE、x-ray红外光谱紫外光谱质谱tt核磁共振未知化合物的结构测定教材与参考书目教材：孟令芝等编著.《有机波谱分析》，武汉大学出版社，2010年，第三版。参考书目：[1]宁永成.《有机化合物结构鉴定与有机波谱学》，科学出版社，2000年[2]宁永成.《有机波谱学谱图解析》，科学出版社，2012年[3]WilliansDH.《Spectroscopicmetho

3、dsinorganicchemistry》McgrawHill.1980考核方式与要求第一章有机质谱质谱的基本知识分子离子峰和分子式离子裂解的机理常见各类化合物的质谱有机质谱的解析及应用最新质谱技术及应用简介质谱（massspectrometry)的基本知识质谱分析法是通过对被测样品离子的质荷比（m/z）的测定来进行分析的一种分析方法。质谱图是唯一能够得到未知物相对分子质量的工具。高分辨质谱可以得出未知物的分子式。为推测一个未知物的结构，质谱也是必不可少的12了解质谱仪构造与原理，不同离子化的方法及质谱

4、仪的特点掌握质谱基本知识，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，推导其结构本章学习的基本要求：13质谱常用术语分子离子MolecularionM.+被电离了的分子。“+”表示分子离子带一个电子电量的正电荷,“.”表示它有一个不成对电子。碎片离子由分子离子在离子源中碎裂生成的。奇电子离子外层有未成对电子的离子。偶电子离子外层电子全部成对的离子。同位素峰元素组成中含有一个非最高天然丰度的同位素。亚稳峰metastableionm*离子从离子

5、源出口到达检测器之前产生并记录下来的离子。子离子离子碎裂反应产生的离子。14基峰谱图中表现为最高峰度离子的峰。负离子通过电子捕获及电离时形成离子对等机理产生的。含电负性原子F、Cl、O、N等的化合物产生负离子的产率较高。准分子离子quasi-molecularion[M+H]+简单断裂仅涉及一个键断裂的离子分解反应重排指一个反应，其离子或中性产物中的原子排列与前体离子不同α断裂与奇电子原子邻接原子的键断裂，化学均裂转移一个电子。i断裂涉及到一对电子的转移，是化学键异裂的，同时正电荷位置发生转移（全箭头）

6、电子对转移(鱼钩）单个电子转移一、质谱构造和工作原理1.气体扩散2.直接进样3.气相色谱1.电子轰击2.化学电离3.场致电离1.单聚焦2.双聚焦3.飞行时间4.四极杆质谱图是以质荷比（m/z）为横坐标，相对强度为纵坐标构成。一般将原始质谱图上最强的离子峰为基峰并定为相对强度为100%，其它离子峰以对基峰的相对百分值表示。真空系统vacuumsystem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

7、离子碰撞损失。真空度过低，将会引起：a）大量氧会烧坏离子源灯丝；b）引起其它分子离子反应，使质谱图复杂化；c）用作加速离子的几千伏高压会引起放电。一般质谱仪都采用机械泵预抽空后，再用高效率扩散泵连续地运行以保持真空。现代质谱仪采用分子泵可获得更高的真空度。机械泵turbopump扩散泵Diffusionpump不同气压下聚乙烯乙二醇400的MALDI-TOF图谱真空系统的压强范围2、进样系统进样系统的作用是在不破坏真空度的情况下，使样品高效重复的进入离子源。常用的进样装置有三种类型：间歇式进样、直接探针

8、进样、色谱进样系统（GC-MS、HPLC-MS）和高频感藕等离子体进样系统（ICP-MS）等。2）间歇式进样：适于气体、沸点低且易挥发的液体、中等蒸汽压固体。1)色谱进样：利用气相和液相色谱的分离能力，与质谱仪联用，进行多组份复杂混合物分析。3.离子源ionizationsource功能是将气态样品分子转化成离子。由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大，因此，对于不同的分子应选择不同的离解方法。通常称能给样品较大能量的电离方法为硬电离方法