文档介绍：第六章分子质谱法
一、概述
质谱:试样分子在高能离子束作用下电离产生各种气态离子,采用电场磁场将离子按m/z比大小分离,以此排列的图谱。
分类
原子质谱法
元素相对原子质量
无机质谱
分子质谱法
有机质谱
生物质谱
有机化合物
蛋白质多肽
二、质谱分析原理
进样系统
离子源
质量分析器
检测器
质谱仪需要在高真空下工作:离子源(10-3 10 -5 Pa )
质量分析器(10 -6 Pa )
(1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝;
(2) 用作加速离子的几千伏高压会引起放电;
(3) 引起额外的离子-分子反应,改变裂解模型,谱图复杂化。
原理与结构
电离室原理与结构
仪器原理图
质量分析器原理
在磁场存在下,带电离子按曲线轨迹飞行;
离心力=向心力;m 2 / R= Bz e = Bz e R / m (2)
质谱方程式:m/z = (B2 e R2) / 2 U
m/z不同,R不同;
m/z大, R大;反之,成立。
离子在磁场中的轨道半径R取决于: m/z 、 B0 、 U
改变加速电压U, 可以使不同m/z的离子进入检测器。
加速后离子的动能:
(1/2)m 2= ze U (1)
[例],一个质量数为100的一价正离子所需的加速电压是多少?
解: 据方程(上式)
=×103V
三、质谱图和质谱表
四、离子峰的主要类型
分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。
M + e - M+ + 2e-
分子离子的质量与化合物的分子量相等,即m/z为
改化合物的相对分子质量;
1. 分子离子峰
一般质谱图上质荷比最大的峰为分子离子峰;有例外。
形成分子离子需要的能量最低,一般约10电子伏特。
质谱图上质荷比最大的峰一定为分子离子峰吗?
如何确定分子离子峰?
(1)符合N律
由C,H,O组成的有机化合物,M一定是偶数。
由C,H,O,N组成的有机化合物,N奇数,M奇数。
由C,H,O,N组成的有机化合物,N偶数,M偶数。
较少出现M-3至M-14,M-21至M-24的碎片离子峰;
易于失去 H CH3 H2O C2H4
M-1 M-15 M-18 M-28
不易失去 CH2
M-15至 M-20 CH3 NH2 OH H2O F HF
(3)改变离子源强度,离子峰峰强度发生改变。
(2)分子离子峰与相邻峰的质量差必须合理
(4)分子离子一定为奇电子离子(自由基离子)
奇电子离子+· 外层电子有未成对电子
偶电子离子+ 外层电子完全成对