材料分析测试技术质谱

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1、第十章有机质谱1.质谱的基本知识2.离子裂解的机理3.有机质谱裂解反应4.有机化合物的质谱解析5.波谱综合分析教学目的与要求掌握质谱的概念;了解质谱计的组成；了解样品的电离方式种类；掌握EI电离方法的原理；了解主要离子类型的来源；掌握分子离子峰的判别规则；掌握分子式的推导规则；掌握质谱裂解反应机理；掌握质谱碎裂的规律及影响因素；了解质谱解析的步骤；了解波谱综合解析一般步骤。学习重点及难点分析重点：分子离子峰的判别；质谱裂解反应机理；质谱碎裂的影响因素；质谱解析。难点：质谱图解析；波谱综合解析。质谱（MS）－就是按照质量大小顺序排列所成的谱图。（不同质荷比的离子经质量分

2、析器分开，而后被检测，记录下的谱图称为质谱图，简称质谱。）质谱学－研究质谱法及样品在质谱测定中的电离方式、裂解规律以及质谱图特征的科学。。注：质谱不属于光谱，没有透光和波长的概念。1有机质谱基本知识特殊的天平：称量离子的质量质谱分类质谱同位素质谱生物质谱结构鉴定、定量分析、气相离子化学化学、化工环境、地球药学、毒物学、刑侦生命、医学、农业科学有机质谱无机质谱质谱4S特性：Sensitivity灵敏Speed快速Specificity特异Stoichiometry化学计量质谱仪器结构a离子源功能：使样品的分子或原子转化成离子，并使之聚焦成为一定的几何形状（矩形或圆形）和

3、一定能量的离子束。种类：电子轰击源（Electro-Impactsource,EI）化学电离源（ChemicalIonization,CI）场致电离源（FieldIonization,FI）和场解吸电离源（FieldDesorption,FD）快原子轰击（Fastatombombardment,FAB）基质辅助激光解析电离（matrix-assistedlaserdesorption-ionization,MALDI）电喷雾电离（ElectroSparyIonization,ESI）热喷雾电离（HSI）b质量分析器功能：把来自离子源的离子束按照离子的质荷比（m/z）值

4、的大小以空间的位置（静态的离子）、时间的先后（动态的离子）或轨道的稳定性等方式分离。（或：将在离子源中产生并加速的离子按质荷比不同进行分离和聚焦。）种类：单聚焦分析器双聚焦分析器四极分析器飞行时间质量分析器傅立叶变换离子回旋共振质量分析器离子阱质量分析器质量范围(MassRange)仪器能够分析样品质量数的范围（常用a.m.u表示，即原子质量单位）。一般地，低分辨率质谱仪质量测定范围为2200，高分辨率质谱仪达10000或更大。质谱仪所能检测的最小到最大的质量范围。不同仪器：四极杆1~600Da，1~4000Da，1Da=1u磁质谱：1~10000Da飞行时间质谱：

5、无上限离子阱质谱：1~2000Da，1~4000Da不同要求：气体分析，1~300Da气相色谱质谱，1~600Da，800Da有机质谱，1~2000Da生物分子，1~10000Da或更大质谱图横坐标：m/e(质荷比);纵坐标：相对强度最强的峰为基峰，规定其强度为100%.峰的强度与该离子出现的几率有关。丰度最高的阳离子是最稳定的阳离子。大多数阳离子带电荷+1，故其峰的m/e值为阳离子的质量;m/e值最大的是母体分子的分子量.(除非母体离子发生裂解等)。[质谱表]质谱的离子类型质谱中的离子主要包括七种：分子离子、碎片离子、同位素离子、亚稳离子、重排离子和多电荷离子、络合

6、离子。（1）分子离子和分子离子峰分子离子峰的特点：1分子离子峰一定是奇电子离子。2分子离子峰的质量数要符合氮规则。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。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。在质谱图上，与分子离子相对应的峰为分子离子峰。氮规则——不含氮或含偶数氮的有机物其分子质量为偶数，含奇数氮的有机物其相对分子质量为奇数。（2）碎片离子和重排离子EE+指偶电子碎片离子OE+•指奇电子碎片离子分子离子在电离室中进一步发生键断裂生成的离子称为碎片离子。经重排裂解产生的离子称为重排离子。

7、（3）同位素离子和同位素离子峰同位素离子峰的特点：①同位素一般比常见元素重，其峰都出现在相应一般峰的右侧附近。m/e用M+1，M+2等表示。一定是奇电子离子。同位素峰的强度与同位素的丰度是相当的。③分子离子峰与相应的同位素离子峰的强度可用二项式(a+b)n的展开式来推算.含有同位素的离子称为同位素离子。在质谱图上，与同位素离子相对应的峰称为同位素离子峰。a:轻同位素丰度;b:重同位素丰度;n:该元素在分子中的个数。12C5H12+Mm/z7212C413C1H12+M+1m/z7312C313C2H12+M+2m/z7412C213C3H12+M+3