第十六章质谱(Mass Spectrum,MS)第一节质谱概述及基本原理质谱是将样品分子(或原子)在电离室中离子化后裂解成不同质荷比(m/z)的离子碎片,经过质量分析器在电场和磁场的作用下分离聚焦,将收集到的离子按质荷比和相对丰度的大小记录下来,排列成谱的方法。获取信息:分子离子峰的质量数,获得化合物的精确分子量推测有机物的裂解方式及其与分子结构的关系通过同位素峰强比及其分布特征推算Cl、Br、S等原子数
第一节 质谱概述及基本原理 质谱是将样品分子(或原子)在电离室中离子化后裂解成不 同质荷比(m/z)的离子碎片,经过质量分析器在电场和磁 场的作用下分离聚焦,将收集到的离子按质荷比和相对丰度 的大小记录下来,排列成谱的方法。 获取信息: 分子离子峰的质量数,获得化合物的精确分子量 推测有机物的裂解方式及其与分子结构的关系 通过同位素峰强比及其分布特征推算Cl、Br、S等原子数 第十六章 质谱(Mass Spectrum, MS)
自从20世纪50年代后期以来,质谱就成为鉴定有机物结构的重要方法。相比与NMR、IR、UV方法,质谱的优点:1.质谱是唯一可确定分子量的谱学方法2.灵敏度远远高于其他方法,样品通常用量可达ng级水平3.应用范围广,无机、有机、同位素分析4.不收试样物态限制5.分析速度快
自从20世纪50年代后期以来,质谱就成为鉴定 有机物结构的重要方法。相比与NMR、IR、 UV方法,质谱的优点: 1. 质谱是唯一可确定分子量的谱学方法 2. 灵敏度远远高于其他方法,样品通常用量可达 ng级水平 3. 应用范围广,无机、有机、同位素分析 4. 不收试样物态限制 5. 分析速度快
质谱分析原理应用离子化技术使物质分子失去外层价电子形成分子离子(M+),分子离子中的化学键又继续发生某些有规律的断裂而形成不同质量的碎片离子(fragmention)M→M+碎片离子+中性分子选择其中带正电荷的离子使其在电场或磁场的作用下,根据其质荷比的差异进行分离,按各离子质荷比的顺序及相对强度大小记录图谱及为质谱。质谱计的简化框图如下:接收放大检测器离子源质量分析器进样系统及计算机数据(电离室和加速室)记录处理系统高真空系统
应用离子化技术使物质分子失去外层价电子形成分子离子 (M+ ),分子离子中的化学键又继续发生某些有规律的断裂而 形成不同质量的碎片离子(fragment ion) M M+ + 碎片离子 + 中性分子 选择其中带正电荷的离子使其在电场或磁场的作用下,根据 其质荷比的差异进行分离,按各离子质荷比的顺序及相对强 度大小记录图谱及为质谱。 质谱计的简化框图如下: 进样系统 离子源 (电离室和加速室) 质量分析器 接收放大检测器 及计算机数据 记录处理系统 高真空系统 一、 质谱分析原理
进样系统→离子源质量分析器检测器1.电子轰击1.单聚焦1.直接进样2.化学电离2.双聚焦2.色谱导入3.快原子轰3.四极杆击离子源质谱仪需要在高真空下工作:离子源(10-3~10-5Pa)质量分析器(10-6Pa)(1)大量氧会烧坏离子源的灯丝;(2)用作加速离子的几千伏高压会引起放电:(3)引起额外的离子一分子反应,改变裂解模型,谱图复杂化
进样系统 离子源 质量分析器 检测器 1.直接进样 2.色谱导入 1.电子轰击 2.化学电离 3.快原子轰 击离子源 1.单聚焦 2.双聚焦 3.四极杆 质谱仪需要在高真空下工作:离子源(10-3 10 -5 Pa) 质量分析器(10 -6 Pa) (1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝; (2) 用作加速离子的几千伏高压会引起放电; (3) 引起额外的离子-分子反应,改变裂解模型,谱图复杂化
质谱计示意图:加速电位推斥电位++控制一D阴极OC06oa00P。容器A。000Pooocpoo0o00D000000~10o10o&狭缝B阳极样品收集狭缝D探针E泵电子倍增管放大器记录仪相对MMMs强度质荷比图4-1单聚焦质谱仪示意图
质谱计示意图: