质谱图分析2
- 格式:ppt
- 大小:5.21 MB
- 文档页数:26
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。