质谱图分析2
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质谱,即质量的谱图。
物质的分子经物理作用或化学反应等途径形成带电粒子,某些带电粒子可进一步断裂。
如用电子轰击有机化合物(M),使其产生离子的过程如下:每一离子的质量与所带电荷的比称为质荷比(m/z ,曾用m/e表示)。
不同质荷比的离子经质量分离器一一分离后,由检测器测定每一离子的质荷比及相对强度,由此得出的谱图称为质谱。
下面为甲醇的质谱分析实例。
表1-1甲醇的质谱数据图1-5 甲醇的质谱图从质谱分析中可以得到有机化合物分子结构信息,上图中只失去一个电子的离子(m/z 32)被称为分子离子。
其质荷比与母体分子的分子量相等。
母体分子或分子离子裂解形成碎片离子,这种裂解与分子结构有密切关系。
此外,谱图中同位素离子的丰度与天然元素中同位素的丰度有相关性,由此可推测样品中某种元素的存在。
质谱分析与核磁共振波谱及红外光谱分析相结合,便可以确定有机化合物的分子结构。
质谱分析中常用术语和缩写式如下:质谱图上反应各离子的质荷比及丰度的峰被称为某离子峰。
在质谱图上可以看到各种离子及其相对强度,这些信息与分子结构有关。
本章主要介绍电子电离质谱中各种离子的形成、特点及其在质谱解析中的作用。
第一节分子离子分子离子(M+。
)是质谱图中最有价值的信息,是测定化合物分子量的依据。
用高分辨质谱可以直接测定化合物的分子式。
用低分辨质谱得到的数据,结合同位素离子、碎片离子也可以推测化合物的分子式。
一、分子离子的形成分子失去一个电子后形成分子离子。
一般来讲,从分子中失去的电子应该是分子中束缚最弱的电子,如双键或叁键的π电子、杂原子上的非键电子等,失去电子的难易顺序为:杂原子> C=C > C-C > C-H易难有机化合物在质谱中的分子离子稳定度有如下次序:芳香环 > 共轭烯 > 烯 >环状化合物 > 羰基化合物 > 醚 >酯 > 胺 > 酸 > 醇 >高度分支的烃类。
质谱介绍及质谱图的解析(2)5. 傅⾥叶变换分析器在⼀定强度的磁场中,离⼦做圆周运动,离⼦运⾏轨道受共振变换电场限制。
当变换电场频率和回旋频率相同时,离⼦稳定加速,运动轨道半径越来越⼤,动能也越来越⼤。
当电场消失时,沿轨道飞⾏的离⼦在电极上产⽣交变电流。
对信号频率进⾏分析可得出离⼦质量。
将时间与相应的频率谱利⽤计算机经过傅⾥叶变换形成质谱。
其优点为分辨率很⾼,质荷⽐可以精确到千分之⼀道尔顿。
四、串联质谱及联⽤技术1. 串联质谱两个或更多的质谱连接在⼀起,称为串联质谱。
最简单的串联质谱(MS/MS)由两个质谱串联⽽成,其中第⼀个质量分析器(MS1)将离⼦预分离或加能量修饰,由第⼆级质量分析器(MS2)分析结果。
最常见的串联质谱为三级四极杆串联质谱。
第⼀级和第三级四极杆分析器分别为MS1和MS2,第⼆级四极杆分析器所起作⽤是将从MS1得到的各个峰进⾏轰击,实现母离⼦碎裂后进⼊MS2再⾏分析。
现在出现了多种质量分析器组成的串联质谱,如四极杆-飞⾏时间串联质谱(Q-TOF)和飞⾏时间-飞⾏时间(TOF-TOF)串联质谱等,⼤⼤扩展了应⽤范围。
离⼦阱和傅⾥叶变换分析器可在不同时间顺序实现时间序列多级质谱扫描功能。
MS/MS最基本的功能包括能说明MS1中的母离⼦和MS2中的⼦离⼦间的联系。
根据MS1和MS2的扫描模式,如⼦离⼦扫描、母离⼦扫描和中性碎⽚丢失扫描,可以查明不同质量数离⼦间的关系。
母离⼦的碎裂可以通过以下⽅式实现:碰撞诱导解离,表⾯诱导解离和激光诱导解离。
不⽤激发即可解离则称为亚稳态分解。
MS/MS在混合物分析中有很多优势。
在质谱与⽓相⾊谱或液相⾊谱联⽤时,即使⾊谱未能将物质完全分离,也可以进⾏鉴定。
MS/MS可从样品中选择母离⼦进⾏分析,⽽不受其他物质⼲扰。
MS/MS在药物领域有很多应⽤。
⼦离⼦扫描可获得药物主要成分,杂质和其他物质的母离⼦的定性信息,有助于未知物的鉴别,也可⽤于肽和蛋⽩质氨基酸序列的鉴别。
质谱仪的工作原理(2)二.模型二1. 一种质谱仪基本构造示意图如图核心部分有:加速电场U 、静电分析器、磁分析器和胶片。
2. 基本原理粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P 点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q 点。
不计粒子的重力。
设静电分析器通道中心线的半径为R ,通道内均匀辐射电场在中心线出的电场强度大小为E ,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向外。
(1)粒子电性?解析:在偏转磁场中,由偏转方向根据左手定则判断。
若为如图所示磁场方向,粒子向左偏转,粒子应带正电。
(2)能从静电分析器中心线通过的离子速度v ?解析:根据牛顿第二定律有 R mv qE 2=,可得m qER v = ①(3)加速电场电压?解析:根据动能定理有 221mv qU =,与①联立,可得ER U 21=② 【结论】:加速电场电压大小与入射粒子电荷量和质量无关,与E 、R 匹配。
(4)粒子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径r ?直径PQ ?解析:根据牛顿第二定律 r mv qvB 2=,与①联立,解得q mER B r 1=,q mER B r PQ 22==。
【结论】: 粒子从静止开始经上述过程落在胶片上的位置与粒子比荷m q 有关,直径PQ 越大,比荷mq 越小,但质量不一定越大。
若一群粒子落于同一点,则它们具有相同的比荷。
三.模型三一种质谱仪的示意图如图1.核心部分有:速度选择器、静电分析器、磁分析器和胶片。
2.基本原理 若速度选择器中电场强度大小为1E ,磁感应强度大小为1B 、方向垂直纸面向里,静电分析器通道中心线为41圆弧,圆弧的半径(OP )为R ,通道内有均匀辐向分布的电场,在中心线处的电场强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。
一带电粒子以速度v 沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器,由P 点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q 点,不计粒子重力。
2-丁酮气相色谱质谱
2-丁酮的气相色谱质谱分析方法如下:
- 色谱柱:毛细管柱或填充柱。
- 检测器:氢火焰离子化检测器(FID)或质谱检测器(MSD)。
- 色谱条件:柱温、进样口温度、检测器温度、载气流量等参数根据实际情况进行优化。
- 质谱条件:电离方式、电离能量、扫描范围、溶剂延迟时间等参数根据实际情况进行优化。
- 样品处理:将待测样品溶解在适当的溶剂中,进行超声提取或其他前处理步骤,以确保样品完全溶解并被充分净化。
- 定性分析:根据保留时间、质谱碎片离子等信息,与标准物质的色谱图和质谱图进行比较,确定目标化合物的存在。
- 定量分析:采用内标法或外标法对目标化合物进行定量分析,以获得样品中目标化合物的准确含量。
气相色谱质谱联用技术是一种强大的分析工具,可以快速、准确地检测和定量各种有机化合物。
在实际应用中,需要根据具体情况对色谱条件和质谱条件进行优化,以获得最佳的分离效果和检测灵敏度。
如果你需要更详细的信息,建议咨询专业的色谱分析人员或查阅相关文献。
§5.2质谱图及其离子峰5.2.1 质谱图与质谱表质谱给出两种数据形式:质谱图,质谱表。
质谱图以质荷比(m/z)为横坐标,相对强度为纵坐标构成。
一般以原始质谱图上的最强的离子峰定为基峰,其相对强度为100%,其他离子峰则以对基峰的相对百分值表示。
也有把总离子流的强度定为100%,以次计算各离子所占的百分数来表示。
图可以直观地看到分子的整个质谱。
质谱表以表格的形式表示质谱数据。
有质荷比和相对强度两项。
表可以给出精确的数值,有助于进一步分析。
5.2.2 主要离子峰的类型解析质谱图,必须要区别各种类型的质谱峰,研究峰的形成过程、变化规律及其与分子结构的关系。
1.分子离子峰分子失去一个电子而生成的正离子称为分子离子或母离子,相应的质谱峰称为分子离子峰或母峰。
分子离子标记为M+.,是一个游离基离子,其中“+”表示有机物分子M失去一个电子而电离,“·”表示失去一个电子后剩下未配对的电子。
具有未配对电子的离子,称为奇电子离子。
这样的离子同时又是自由基,具有较高的反应活性。
具有配对电子的离子,称为偶电子离子。
它比奇电子离子稳定。
分子离子峰是除同位素峰外,质量数最大的质谱峰,位于质谱图的高质荷比端。
分子离子质量对应于中性分子的质量,因此可用其确定分子量。
几乎所有的有机化合物都可以产生可以辨认的分子离子峰,其稳定性决定于分子结构。
芳香族、共轭烯烃及环状化合物的分子离子峰强,而高分子量烃、脂肪醇、醚、胺等则分子离子峰弱。
2.准分子离子峰准分子离子是指分子获得一个质子或失去一个质子,记为[M+H]+、[M-H]+。
其相应的质谱峰称为准分子离子峰。
准分子离子不含未配对的电子,结构比较稳定,常由软电离技术产生。
3.碎片离子峰在离子源中,当提供分子电离的能量超过分子解离所需的能量时,原子之间的一些键还会进一步断裂,产生质量数较低的碎片,称为碎片离子。
碎片离子在质谱图上相应的峰称为碎片离子峰。
广义的碎片离子指分子离子碎裂而产生的一切离子,而狭义的碎片离子仅指由简单碎裂而产生的离子。
thermo质谱ddms2方法
Thermo质谱DDMS2(Direct Detection Mass Spectrometry 2)方法是一种用于定量和鉴定化合物的质谱方法。
其基本原理是将待测物直接引入质谱仪,通过质谱仪中的离子源将样品分解成离子,并通过质谱仪中的质量分析器来分离和检测这些离子。
Thermo质谱DDMS2方法具有以下特点:
1. 直接检测:该方法允许样品直接进入质谱仪,无需液相或气相色谱净化和分离。
这样可以简化样品准备过程,加快分析速度。
2. 快速分析:该方法能够在短时间内进行快速的定量和鉴定,因为没有分离步骤的时间消耗。
3. 高灵敏度:由于没有分离步骤,该方法可以实现较高的灵敏度,能够检测到低浓度的化合物。
4. 定量和鉴定功能:该方法可以通过比较待测物的质谱谱图和已知标准物质的质谱谱图,进行化合物的定量和鉴定。
Thermo质谱DDMS2方法在不同领域的应用广泛,主要用于环境监测、食品安全、药物分析等领域。
质谱图出现异常情况的原因分析一.进样后不出峰1、无载气2、进样器漏或堵3、色谱柱链接处严重漏气4、火焰熄灭5、没有极化电压6、信号线断路7、汽化室或柱室温度太低8、仪器信号值偏移太大9、进样垫漏气10、喷嘴漏气11、毛细管分流太大12、热导桥流未加13、电子捕获检测器进样量过大14、电子捕获检测器脉冲电压选择不对15、色谱柱对样品严重吸附16、热导桥流太低17、毛细管接口处断裂二、峰拖尾的原因很多:1、载气流速过高2、进样量过大3、色谱柱严重流失或污染4、汽化室死体积太大5、柱温太低6、汽化室温度太低7、载气系统漏气8、放大器不佳,电容充放电不好9、进样器污染或汽化室中的玻璃内衬被进样垫堵塞三、基线不稳,噪声大1、工作站或处理机本身问题2、放大器受潮或玷污3、仪器接地不良4、色谱柱玷污或过量流失5、气体不纯6、样品过脏7、玻璃内衬过脏8、仪器在高灵敏度下工作9、氢气流量太大,极化烧坏电压环10、检测器温度太低,致使检测器集水11、空气流量大,火焰抖动12、钨丝松动,或接触不良13、喷嘴过脏14、热导放空处有样品冷凝15、电子捕获检测器污染16、电子捕获检测器温度太低四、周期毛刺或小峰1、电源干扰2、热导出口有冷凝物3、气流不畅4、程序升温时出现的鬼峰5、火焰太大,烧到极化电压环五、出现无规律的毛刺1、钨丝中有异物2、电源接触不良3、电源干扰4、柱后有细小的颗粒进入检测器5、火焰不稳,烧到极化电压环6、氢气或空气过脏六、基线不能调零1、柱严重流失或污染2、火焰太大,烧到内收集筒3、氢焰放大器坏,或信号接地不好4、热导莱钨丝断或污染5、氢焰离子头信号接地差6、色谱柱为新柱,未老化好7、色谱柱内残留高浓度样品8、检测器集水严重9、检测器或汽化室严重污染七、基线不规则漂移1、高灵敏度操作,仪器未稳定2、柱箱控温不好3、钢瓶输出压力不稳4、色谱柱严重流失或污染5、柱内存有高沸点物质6、气路中有异物7、稳压阀坏,气流波动A、基线出现正弦波考虑气压(流)波动(载气或氢气空气)。