Download
1 / 18
220 likes | 569 Views
Масс-спектрометрия. Устройство прибора. 1. Образец попадает в прибор через систему газового напуска либо прямого введения (шприц). 2. Вещество переводится в газообразное состояние и подается в ионизационную камеру.
E N D
Устройство прибора 1. Образец попадает в прибор через систему газового напуска либо прямого введения (шприц). 2. Вещество переводится в газообразное состояние и подается в ионизационную камеру. 3. Пары вещества сталкиваются с перпендикулярным потоком электронов, в результате чего происходит ионизация. 5. За счет различной массы однозарядные ионы приобретают различную траекторию, что позволяет получить масс-спектр. 4. Образовавшиеся катионы ускоряются заряженными пластинами и попадают в магнитный масс-анализатор.
ускоряющие пластины 1) M + e- M+. + 2 e- ‒ ‒ ‒ ‒ 2) M + e- M2+ + 3 e- ‒ ‒ стараются избежать ‒ ‒ 3) M + e- M-. + + ‒ + + при низкой энергии электронов + + + вещество ионизационная камера Процессы ионизации Если энергия электронов превышает энергию ионизации, то наблюдаются разнообразные процессы фрагментации.
Кинетическая энергия ионов определяется потенциалом ускоряющих пластин. Траекторию определяет сила Лоренца, зависящая от массы иона. Магнитный масс-анализатор Регистрируемой величиной в приборе является соотношение m/e (m/z). Производится также автоматический подсчёт числа ионов для каждого m/z.
i (RA) Imax фрагменты M+. молекулярный ион (самый тяжёлый) Общий вид спектра Relative Abundance ,
МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ИОН Самый тяжелый Из него должны получаться все остальные пики спектра Иногда пик МИ может быть крайне слабым из-за склонности молекулы к процессам фрагментации. В таком случае энергию электронного удара понижают. Азотное правило: если в молекуле содержится нечетное число атомов азота, то молекулярный ион имеет нечетную массу. если масса молекулярного иона четная, то скорее всего в молекуле нет атомов азота (либо их два, но такие случаи зачастую дополнительно оговариваются). Интерпретация спектра
ИЗОТОПНЫЕ РИСУНКИ Наличие галогенов в молекуле определяется по характерным рисункам в спектре, которые проявляются за счет того, что распространенность тяжелых изотопов хлора и брома достаточно высока. i 35Cl 1 79Br 1 35Cl + 35Cl 81Br 0,981 35Cl + 37Cl 37Cl 0,324 Интерпретация спектра 37Cl + 37Cl M M+2 M M+2 M M+2 M+4
ИЗОТОПЫ УГЛЕРОДА Практически каждый пик в спектре сопровождают более мелкие изотопные пики углерода. По соотношению основного пика и изотопного можно вычислить соответствующее число атомов углерода. i М+. в общем Интерпретация спектра в молекуле (n – числоатомов С) 13С M M+1
ПУТИ ФРАГМЕНТАЦИИ Молекулярный ион присутствует, но, возможно, имеет низкую интенсивность. Рисунок фрагментации состоит из кластеров пиков, отстоящих на 14 а.е.м. гексан С6Н14 MW 86.18 Интерпретация спектра http://www.chem.arizona.edu
ПУТИ ФРАГМЕНТАЦИИ Наличие атома хлора или брома обычно определяют по изотопному рисунку. 1-бромпропан С3Н7Br MW 123.00 Интерпретация спектра http://www.chem.arizona.edu
ПУТИ ФРАГМЕНТАЦИИ Пик молекулярного иона имеет нечетную массу. Для алифатических аминов наблюдается альфа-расщепление. н-бутиламин С4Н11N MW 73.13 Интерпретация спектра http://www.chem.arizona.edu
ПУТИ ФРАГМЕНТАЦИИ Для простых эфиров также наблюдается альфа-расщепление. метилэтиловый эфир С3Н8О MW 60.10 Интерпретация спектра http://www.chem.arizona.edu
ПУТИ ФРАГМЕНТАЦИИ Достаточно частым процессом является перегруппировка Мак-Лафферти, которая, в частности, может наблюдаться для амидов. 3-метилбутирамид С5Н11NО MW 101.15 Интерпретация спектра http://www.chem.arizona.edu
ПУТИ ФРАГМЕНТАЦИИ Кетоны фрагментируются, в основном, с разрывом С-С-связей при карбонильном атоме углерода. гептанон-4 С7Н14О MW 114.19 Интерпретация спектра http://www.chem.arizona.edu
ПУТИ ФРАГМЕНТАЦИИ Ароматические соединения достаточно стабильны и фрагментируются слабо. нафталин С10Н8 MW 128.17 Интерпретация спектра http://www.chem.arizona.edu
ПУТИ ФРАГМЕНТАЦИИ Ароматические соединения достаточно стабильны и фрагментируются слабо. нафталин С10Н8 MW 128.17 Интерпретация спектра http://www.chem.arizona.edu
1Н 1,00782 14N 14,0031 16O 15,9949 CO 27,9949 C2H4 28,0313 N2 28,0062 различимы на масс-спектрометрах высокого разрешения Используют приборы с двойной фокусировкой. МС высокого разрешения
Комбинации с хроматографами GCMS – Gas Chromatography / Mass Spectrometry LCMS – Liquid Chromatography / Mass Spectrometry http://www.chromacademy.com
