第四章 质谱(MS)
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质谱工作原理
质谱(MS)是通过检测化合物中某种特定的元素而将化合物
中所有可能存在的原子(分子)以一定的顺序排列起来,从而对
化合物进行定性和定量分析。
质谱工作原理如下:
电离源是质谱的核心部件,它将离子从样品溶液中分离出来,再经加速和电离而得到高质量的离子束(离子源)。
常用的有分
子离子化源和化学离子化源。
分子离子化源有电喷雾质谱仪和喷雾质谱仪两种。
电喷雾质
谱的工作原理是用高压气体使样品溶液雾化,形成无数细小的液滴,在飞行时间质谱仪中被加速到一定速度后,使液滴撞击基质
中的离子发生碰撞而使样品离子与离子相碰撞而产生碎片离子。
这些碎片离子在进入质谱检测器前,会被扫描器滤除。
因此,分
子离子化源又称为滤去离子化源或滤除(filter)离子源。
这类
质谱仪以液体为工作介质。
化学离子化源是利用有机化合物分子在离子化过程中所发生
的化学反应而产生电离产物(主要是氢化物)。
这种质谱仪称为
化学电离质谱仪(CID)。
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质谱法(MS):原理、应用与实践一、简介质谱法(Mass Spectrometry,简称MS)是一种用于测定物质分子质量和结构分析的实验方法。
它通过将物质转化为离子,并根据其质量/电荷比(m/z)进行分离和检测,实现对物质组成的定量和定性分析。
在这份文档中,我们将详细介绍质谱法的基本原理、仪器组成、不同类型的质谱法以及其在各个领域的应用。
二、质谱法的基本原理质谱法的工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 电离:首先,待分析的物质被转化为离子。
这个过程可以通过各种方式实现,包括电子撞击、化学电离、光致电离等。
2. 分离:然后,离子根据其m/z进行分离。
这通常是通过磁场或电场实现的。
3. 检测:最后,分离后的离子被检测和量化。
这通常通过检测离子产生的电子或光子来实现。
三、质谱法的仪器组成质谱仪主要由以下几部分组成:1. 电离源:用于将待分析的物质转化为离子。
2. 质量分析器:用于根据离子的m/z进行分离。
3. 检测器:用于检测和量化离子。
4. 数据处理系统:用于处理检测器产生的信号,生成质谱图。
四、不同类型的质谱法根据不同的电离方法和质量分析器,质谱法可以分为多种类型,包括:1. 电子撞击质谱法(EI-MS):在这种方法中,待分析的物质被电子撞击后转化为离子。
2. 磁扇质谱法(MASS):在这种方法中,离子在磁场中运动,根据其m/z进行分离。
3. 飞行时间质谱法(TOF-MS):在这种方法中,离子在电场中飞行,根据其m/z 和飞行时间进行分离。
4. 电喷雾质谱法(ESI-MS):在这种方法中,待分析的物质在电喷雾作用下转化为离子。
五、质谱法的应用质谱法在许多领域都有广泛的应用,包括:1. 生物医学:在生物医学研究中,质谱法被用于蛋白质组学、代谢组学等领域的研究。
2. 环境科学:在环境科学中,质谱法被用于监测环境中的污染物。
3. 化学分析:在化学分析中,质谱法被用于确定化合物的结构和纯度。
4. 食品安全:在食品安全领域,质谱法被用于检测食品中的有害物质。
质谱法质谱法+? 第四章质谱法(MS )1、质谱:利⽤离⼦化技术,将物质分⼦转化为离⼦,按其质荷⽐(m/z)的差异分离测定,从⽽进⾏物质成分和结构分析的⽅法。
2、质谱可以为我们提供以下信息:1. 样品元素组成及分⼦量;2. 鉴定(别)化合物;3. 推测未知物的结构(⾻架、官能团等);4. 测定分⼦中同位素含量较多元素的原⼦数(如Cl 、Br 等)。
⼀、质谱中的主要离⼦:(⼀)分⼦离⼦:是样品分⼦失去⼀个价电⼦形成的正离⼦。
⽤M 表⽰。
分⼦离⼦在质解图上相应的峰叫做分⼦离⼦峰。
(⼆)碎⽚离⼦:是化学键断裂⽽产⽣。
碎⽚离⼦的类型和丰度与化合物中的化学键的类型、断裂情况有关。
1、化学键裂解的⽅式:均裂、异裂和半均裂三种。
(先失去⼀个电⼦形成离⼦化键)鱼钩:,表⽰单电⼦转移;箭头:,表⽰两个电⼦转移。
含奇数个电⼦的离⼦:OE ,含偶数个电⼦的离⼦: EE ,+电荷位置不清楚的⽤ “ ┐”表⽰。
2、化学键易断裂的⼏种情况:1) α裂解:带有正电荷的官能团与相连的α碳原⼦之间的断裂。
2)β裂解:带有正电荷的官能团的α位和β位的两个碳原⼦之间的断裂。
3)i 裂解:官能团上的电荷转移的裂解。
或:由电荷中⼼引发的裂解。
⼜称诱导裂解。
(三)同位素离⼦:由于天然同位素的存在,因此在质谱图上出现M+1、M+2等峰,含有同位素的离⼦称为同位素离⼦,由这些同位素所形成的峰称之为同位素峰。
峰强⽐可⽤⼆项式 (a+b)n 求出:a与b为轻质同位素及重质同位素的丰度⽐;n 为原⼦数⽬。
(四)、亚稳离⼦:质量数为m1的离⼦离开离⼦源到达质量分析器之前,其中部分发⽣裂解失去,由于部分动能被中性碎⽚带⾛,所以这种离⼦的能量⽐在离中性碎⽚(Δm)⽽变成低质量的m2⼦源中产⽣的m的能量要⼩,这种离⼦称为亚稳离⼦,⽤m*表⽰。
2的能量要⼩,因此亚稳离⼦⽐在离⼦源中产⽣由于亚稳离⼦的能量⽐在离⼦源中直接产⽣的m2偏转更⼤,从⽽形成亚稳离⼦峰。