内蒙古大学 仪器分析 课件 精简版——质谱分析.pptVIP

质谱分析 mass spectrometry，MS 二、 质谱仪与质谱分析原理mass spectrometer and mass spectrometry 2.磁场质量分析器原理 讨论 一、分子离子峰 molecular ion peak 二、同位素离子峰 isotopic ion peak 三、碎片离子峰 fragment ion peaks 一、分子离子峰molecular ion peak 1. 分子离子峰的特点 2. 分子离子的判断 3. 分子离子的获得 二、同位素离子峰（M+1峰） isotopic ion peak 三、碎片离子峰 fragment ion peaks * * 第一节 基本原理与质谱仪basic principle and Mass spectrometer 一、概述 generalization 二、质谱仪与质谱分析 mass spectrometer and mass spectrometry 第一节 基本原理与质谱仪basic principle and Mass spectrometer 进样系统 离子源 质量分析器 检测器 1.气体扩散 2.直接进样 3.气相色谱 1.电子轰击EI 2.化学电离CI 3.场致电离 4.激光 1.单聚焦 2.双聚焦 3.飞行时间 4.四极杆 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。 加速后离子的动能 : z U= (1/2)m? 2 z: 电荷 U：加速电压 ?：运动速度 在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行； 离心力 =向心力； m ? 2 / R= H0 z ? ? = H0 z R/m, ? 2 = (H0 z R/m)2 代入方程：z U= (1/2)m? 2 得 z U= (1/2)m (H0 z R/m)2 = 1/2 （ H0 z R） 2 /m U= (1/2)m (H0 z R/m)2 = 1/2 （ H0 R） 2 z /m 质谱方程式：m/z = (H02 R2) / 2U 质谱方程式：m/z = (H02 R2) / 2U 离子在磁场中的轨道半径R取决于： m/z 、 H0 、 V 改变加速电压V, 可以使不同m/z 的离子进入检测器。 第二节 离子峰的主要类型main types of ion peaks  分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。 　 分子离子的质量与化合物的分子量相等。 　 一般质谱图上质荷比最大的峰为分子离子峰；有例外,由稳定性判断。 　 形成分子离子需要的能量最低，一般约10电子伏特。　 由C，H，O 组成的有机化合物，M 一定是偶数。 由C，H，O，N 组成的有机化合物，N 奇数，M 奇数。 由C，H，O，N 组成的有机化合物，N 偶数，M 偶数。 分子离子峰与相邻峰的质量差必须合理。 (1)Ｎ 律 m / z m / z 3 9 1 2 7 9 2 6 1 1 4 9 1 1 3 2 7 9 1 6 7 1 4 9 1 1 3 7 1 5 7 EI CI M=390 COOC8H17 COOC8H17 采用软电离技术 由于同位素的存在，可以看到比分子离子峰大一个质量单位的峰；有时还可以观察到M+2，M+3…； 例如：CH4 M=16 12C+1H×4=16 M 13C+1H×4=17 M+1 12C+2H+1H×3=17 M+1 13C+2H+1H×3=18 M+2 　 一般有机化合物的电离能为7－13电子伏特，质谱中常用的电离电压为70电子伏特，使结构裂解，产生各种“碎片”离子。 正己烷