有机结构分析质谱.pdf

第三章 有机质谱 (Organic Mass Spectrometry) 前言 质谱定义： 质谱分析法是通过对被测样品离子的质荷 比的测定来进行分析的一种分析方法。 被分析的样品首先要离子化，然后利用不 同离子在电场或磁场的运动行为的不同， 把离子按质荷比（m/z ）分开而得到质谱， 通过样品的质谱和相关信息，可以得到样 品的定性定量结果。 质谱成为现代分析的重要手段，由于它具有以下特点： -8 1.高灵敏度，可测10 mol以下物质的量； 2.快速，数分钟内即可完成测试； 3.是唯一一种可以确定分子式的方法； 4.能同时提供样品的精确分子质量和结构信息（高分辨 质谱）； 5.即可用于定性分析，也可用于定量分析； 6.能有效地与各种色谱连用，如GC-MS，HPLC-MS ， LC-MS/MS ，TLC-MS等，用于分析复杂体系； 以上这些特点是其它分析方法难以达到的。 质谱发展历史  1886年，Goldstein 发现正电荷离子；  1898年，Wien 利用电场和磁场使正电荷离子发生偏转；  1912年，Thomson 研制世界上第一台质谱仪，发现氖的同位素；  1918年，Dempster 电子轰击电离（Electron Ionization)和磁聚焦；  1919年，Aston, 速度聚焦质谱仪，测定50多种同位素，第一张同位 素表。  1934年，Stephens 均匀扇形磁场，球差和质量色散公式； Herzog 和 Hintenberger 电磁场组合，离子光学系统； 235  1940年，Nier 扇形磁场偏转质谱仪，双聚集系统商品仪器的雏形 U （用于美国原子弹制造计划）； 二战期间，用于石油、化工方面的分析。  1946年， Stephens, Time of Flight MS  1953年， Pauls, Quadrupole analyzer  1956年， Gohlke and Mclafferty, GC-MS Beynon, High-resolution MS  1965年，Hipple, 离子回旋共振（Ion Cyclotron Resonance ）  1966年，Munson and Field, 化学电离（Chemical Ionization ） McLafferty and Jennings, Tandem MS  1973年， McLafferty，LC-MS，热喷雾方法  1974年，Comisarow and marshall，傅立叶变换离子回旋共振质谱 （FT-ICR-MS)  1981年，Barber，快原子轰击电离质谱（FAB-MS)  1989年，Fenn 电喷雾电离（ESI ） Tanaka，基质辅助的激光解析电离（MALDI ）  1990年，Katta and Chait, ESI-MS观察蛋白质构象变化  1993年，商品ESI-MS  1995年， FT-ICR-MS 与 ESI 和 MALDI 的联用  1998年， High-resolution TOF-MS  主要因为发展质谱技术和方法而获诺贝尔奖的科学家 有以下几位： Thompson ，1906年，物理，发明质谱技术并用于研 究气体的电导； Aston ，1922年，化学，用质谱仪发现了非放射性元 素的同位素； Paul ，1980年，物理，发明离子阱质谱原理与技术； Curl，Smalley和Kroto ，1996年，化学，用质谱仪观 察到激光轰击下产生C60； Tanaka和Fenn ，2002年，化学，发明生物大分子质谱 技术； 2002年诺贝尔化学奖获得者 瑞