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1、第十六章質(zhì)譜法第十七章質(zhì)譜法質(zhì)譜分析法:將物質(zhì)分子轉(zhuǎn)化為離子,按質(zhì)荷比差異進行分離和測定,實現(xiàn)成分和結(jié)構(gòu)分析的方法。樣品導(dǎo)入系統(tǒng)離子源產(chǎn)生離子流質(zhì)量分析器質(zhì)量掃描檢測器放大器記錄器m/zH0第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀第十七章質(zhì)譜法1.質(zhì)譜圖:棒圖縱坐標(biāo):離子的相對強度橫坐標(biāo):質(zhì)荷比m/z,1005080100120m/z128(M+)2729414355577199113第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀第十七章質(zhì)譜法2.特點與用途①靈敏度高(10-11g);②分析速度快1~幾秒③測定對象廣,氣、液、固。用途:①求精確分子量
2、第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀第十七章質(zhì)譜法②鑒定化合物③推斷結(jié)構(gòu)④測Cl、Br等原子數(shù)第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀一、離子源:將樣品電離成離子1電子轟擊源(EI):樣品蒸汽分子M+e?M?++2e第十七章質(zhì)譜法2化學(xué)電離源(CI):CH4反應(yīng)氣,主要碎片:CH4·+和CH3+再與樣品作用3快原子轟擊離子源(FAB)第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀②離子加速區(qū):第十七章質(zhì)譜法離子速度電荷加速電壓第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀二、質(zhì)量分析器:磁偏轉(zhuǎn)質(zhì)量分析器第十七章質(zhì)譜法????????+vFX-磁場方向,垂直紙面向里,F-lorentz力⊕-正離子第一節(jié)基本原理
3、和質(zhì)譜儀第十七章質(zhì)譜法離子運動的半徑:①R與m/z的平方根成正比,②增大V?,R?電壓掃描(H不變)③連續(xù)改變H(磁場掃描)第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀磁場的質(zhì)量色散作用第十七章質(zhì)譜法離子束磁場磁場S1S2磁場有會聚作用四、主要性能指標(biāo)1.分辨率:分開相鄰質(zhì)量的能力:R=M/?M第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀2.質(zhì)量范圍:離子質(zhì)荷比范圍10~幾千.3.靈敏度:產(chǎn)生具有一定信噪比的分子離子峰所需的樣品量第十七章質(zhì)譜法h/10hmm+?m分辨率M與M+?M譜線相鄰兩峰峰谷高<10%基本分開標(biāo)志第一節(jié)基本原理和質(zhì)譜儀五、質(zhì)譜1.棒圖:最強峰為100%
4、(基峰),各峰除此峰。2.質(zhì)譜表:以m/z列表3.八峰值:八個相對最強峰,4.元素表第十七章質(zhì)譜法第二節(jié)主要離子及裂解類型一、分子離子:MM·+第十七章質(zhì)譜法-e①奇數(shù)個電子②譜圖最右端③確定分子量二、碎片離子①“·+”含奇數(shù)e②或“+”含偶數(shù)e第二節(jié)主要離子及裂解類型③+電荷標(biāo)在上方④不確定時“·+”或“”第十七章質(zhì)譜法三、亞穩(wěn)離子m1+?m2++中性碎片第二節(jié)主要離子及裂解類型例:對氨基茴香醚在m/z94.8和59.2二個亞穩(wěn)峰第十七章質(zhì)譜法59.28094.8108123m/z1082/123=94.8802/108=59.
5、2裂解過程為m/z123m*94.8108m*59.280第二節(jié)主要離子及裂解類型裂解規(guī)律:m/z=80由經(jīng)兩部裂解產(chǎn)生第十七章質(zhì)譜法m/z=123m/z=108m/z=80第二節(jié)主要離子及裂解類型第十七章質(zhì)譜法四、同位素離子亞穩(wěn)離子M·+m/z=128,m/z=129(M+1峰)峰強比:(M+1)/M,(M+2)/M表示推斷是否含S、Cl、Br及其原子數(shù)目第二節(jié)主要離子及裂解類型1.含Cl和Br原子①含1個ClM:M+2=100:32.0?3:1第十七章質(zhì)譜法MM+21個Cl1:1MM+21個Br②含1個BrM:M+2=100:
6、97.3?1:1③含3個Cl如CHCl3會出現(xiàn):M、M+2、M+4、M+6峰第二節(jié)主要離子及裂解類型第十七章質(zhì)譜法m/z118120122124MM+2M+4M+6豐度比272791符合二項式:a=3(輕)、b=1(重)、n=3原子數(shù)目(a+b)n=(3+1)3=27+27+9+1MM+2M+4M+6輕質(zhì)重質(zhì)同位素第二節(jié)主要離子及裂解類型1個Cl和1個Br(3+1)(1+1)=3+3+1+1=3:4:1M:M+2:M+42只含C、H、O原子第十七章質(zhì)譜法例:計算庚酮-4(C7H14O)的M+1及M+2峰M+2峰由2個13C或一個1
7、8O產(chǎn)生,具加合性第二節(jié)主要離子及裂解類型(M+2)%=0.006nc+0.20n0第十七章質(zhì)譜法2個13C或1個18O加合性(M+1)%=1.1?7=7.7(實測7.7)(M+2)%=0.006?72+0.20?1=0.29+0.20=0.49(實測為0.46)說明:C5C2*H14O及C7H14O*在M+2峰中貢獻分別為:0.29和0.20第二節(jié)主要離子及裂解類型3含C,H,O,N,S,F,I,P,不含Cl,Br(M+1)%=1.12nc+0.36nN+0.80ns(M+2)%=0.006nc2+0.20n0+4.44nsF,
8、I,P無同位素,H的同位素忽略第十七章質(zhì)譜法第二節(jié)主要離子及裂解類型1.單純開裂①均裂:第十七章質(zhì)譜法若R1>R2②異裂:陽離子的裂解類型第二節(jié)主要離子及裂解類型③半異裂第十七章質(zhì)譜法最易失電子的是雜原子n電子>π電子>?電子(C-C>C-H)失電