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《質譜法推算結構—非常有用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、質譜分析法根據質譜峰的質荷比測定化合物的分子量。依據質荷比及不同質荷比峰的相對強弱推測分子結構根據特征峰強度進行定量分析§7-1概述將樣品轉化為運動的氣態(tài)離子并按荷質比(m/z)大小進行分離記錄的方法。歷史特點應用§7-2質譜儀一質譜儀的結構及工作原理(一)進樣系統作用:在不降低真空度的條件下,將樣品分子引入到離子源中(高真空下操作)?間歇式進樣系統?直接探針進樣?色譜進樣系統間歇式進樣系統(二)離子源作用:使氣態(tài)樣品分子電離,轉化為帶有樣品信息的離子1電子轟擊源(EI)燈絲電子束EI源:可變的離子化能量(10~70eV)電子能量?電子能量?分子離子增加碎片離子增加標準質譜圖基本都是
2、采用EI源(70eV)獲得的2化學電離源(CI)甲烷電離甲烷離子與分子反應生成加合離子氣體分子試樣分子準分子離子電子加合離子與樣品分子反應準分子離子:(M±1)+(M+1)+(M-1)+}氣體分子試樣分子準分子離子電子(M+17)+,(M+29)+采用CI源,易測得分子量M=390COOC8H17COOC8H17場電離源(FI)電極要求:電極尖銳,使用微碳針(W絲上的苯基腈裂解生成,<1?m)構成多尖陳列電極可提高電離效率。特點:電離溫和,碎片少,主要產生分子離子M+和(M+1)+峰陽極陰極陰極樣品氣流量子隧道效應107?108V/cm的強電場0.2-2mm聚焦單元入射狹縫分子中電子
3、被為微電極“萃出”,同時分子離子被排斥進入質量分析器場解析源(FD)類似于場電離源,它也有一個表面長滿“胡須”(長0.01mm)的陽極發(fā)射器。過程:樣品溶液涂于發(fā)射器表面—蒸發(fā)除溶劑—強電場—分子電離—奔向陰極—引入磁場。特點:解吸需要的能量遠低于氣化所需要的能量,因此試樣不需氣化可以直接得到分子離子,特別適于非揮發(fā)性且分子量高達100000的分子。樣品只產生分子離子峰和準分子離子峰,譜圖最為簡單快原子轟擊源(FAB)金屬探針樣品涂層原子槍樣品離子束分析器聚焦狹縫電離過程中不必加熱氣化,適合分析大分子量、難氣化、熱穩(wěn)定性差的樣品。如肽類、低聚糖、天然抗生素、有機金屬絡合物等。FAB源
4、得到的質譜不僅有較強的準分子離子峰,而且有較豐富的結構信息。激光解吸源(LD)利用一定波長的脈沖式激光照射樣品使樣品電離。被分析的樣品置于涂有基質(2,5二羥基苯甲酸、芥子酸、煙酸、α-氰基-4-羥基肉桂酸等)的樣品靶上,激光照射到樣品靶上,基質分子吸收激光能量,與樣品分子一起蒸發(fā)到氣相并使樣品分子電離。合適的基質才獲得到較好的離子產率,因此也常稱為基質輔助激光解吸電離(MALDI)。特別適合于飛行時間質譜儀(TOF),屬于軟電離技術,比較適合分析生物大分子,如肽、蛋白質、核酸等。得到的質譜主要是分子離子,準分子離子、碎片離子和多電荷離子較少。無機樣品離子源火花ICP特點:元素分析靈
5、敏度高,可分析復雜樣品(60種元素)、譜圖簡單、線性范圍寬,廣泛應用于水分析,血液中微量元素分析,食品分析及同位素比測定等。3電噴霧電離源(ESI)?多電荷離子?測定的樣品分子量大(三)質量分析器1單聚焦方向聚焦2雙聚焦離子源收集器磁場電場S1S2+-方向聚焦:相同質荷比,入射方向不同的離子會聚。能量聚焦:相同質荷比,速度(能量)不同的離子會聚。質量相同,能量不同的離子通過電場和磁場時,均產生能量色散;兩種作用大小相等,方向相反時互補實現雙聚焦。飛行時間分析器TOE(2)質量范圍寬,掃描速度快,無需電場和需磁場。但是離子進入漂移管前產生時間的先后,產生空間的前后和初始動能的大小不同,
6、達到檢測器的時間就不相同,因而降低了分辨率。目前,通過采取激光脈沖電離方式,離子延遲引出技術和離子反射技術,可使分辨率可達20000以上,最高可檢質量超過300000Da,并且具有很高的靈敏度。廣泛應用于氣相色譜-質譜聯用儀,液相色譜-質譜聯用儀和基質輔助激光解吸飛行時間質譜儀中。3四級桿分析器離子阱檢測器(ITA)離子源環(huán)形電極端罩電極放大器和射頻發(fā)生器(基本射頻電壓)放大器和射頻發(fā)生器(附加射頻電壓)計算機電子倍增管上下端罩(Endcap)與左右環(huán)電極(Ringelectrode)構成可變電場(前者接地,后者施以射頻電壓)—電離子在一定軌道上旋轉—改變電壓—可使相同m/z離子依次
7、離開進入電子倍增管而分離。特點:結構簡單、易于操作、GC-MS聯用,可用于m/z200-2000的分子分析。傅立葉離子回旋共振分析器(FTICR)分辨率極高(106),并且不影響靈敏度,高精密度,有多級質譜功能,適于任何離子源。相電流?記錄?FI?質譜圖線性調頻脈沖?共振(吸收能量)樣品真空泵底片燈絲正極(四)檢測器(四)檢測器電子倍增器示意圖(五)真空系統作用:1)避免大量氧燒壞離子源的燈絲;2)消減離子的不必要碰撞,避免離子損失;3)避免離子-分子反應