第1章质谱11技巧.ppt

第一章 质谱分析; 简述： 质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比 m/z(mass-charge ratio)的测定来进行分析的方法。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中运动行为的不同；把离子按质荷比分开而得到质谱图，通过对质谱图分析，得到样品的定性、定量结果。;图 3-1 甲烷的质谱图;本次课应掌握的知识点: 1. 质谱法的分析过程是什么?质谱仪器有哪几种类型? 2．质谱仪是由哪几部分组成的，各部分的作用是什么? 3．质谱仪离子源有哪几种?叙述其工作原理和应用特点。 4. 质谱仪质量分析器有哪几种，叙述其工作原理和应用特点?; §6-1 质谱的发展历史 早在19世纪末(1886年)德国科学家 E.Goldstein在低压放电试验中观察到正电荷粒子, 随后W.Wein发现正电荷粒子束在磁场中发生偏转, 这些观察结果为质谱的产生提供了准备。 被誉为现代质谱学之父的英国学 者J.J.Thomson(1906年诺贝尔物理学奖 获得者）在二十世纪初即开展了正电荷 离子束的物理学研究，从而发明了质谱 法, 获得第一张质谱图，并发现氖的两 个同位素 22Ne 和 20Ne。;F. W. Aston; 在相当长的时期内，质谱工作者的注意力都集中在用质谱分析、分离同位素的工作。如: 人们曾用质谱法分离获得毫克级的 39K； 40年代, 用质谱分析核燃料235U 和 238U 同位素。 50 年代以后，有机质谱的研究朝着两方面发展，其一是研究有机物离子裂解机理，另一方面是运用质谱推导有机分子结构。; 在1988 年，出现了电喷雾电离质谱(electrospray ionization mass spectrometry，ESI-MS)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱 (matrix-asisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS), 傅里叶变换质谱法 (Fourier transform mass spectrometry,MALDI-FTMS)开创了有机质谱分析研究生物大分子的新领域。 有机质谱跨出近代结构化学和分析化学的领域而进入了生物质谱的范畴，也就是进入了生命科学的范畴。;生物质谱大致在下列领域展开工作: ;§1-2  质谱仪器原理; 质谱分析的基本原理是使所研究的化合物形成离子，然后使形成的离子按质量，确切地讲按质荷比 m/z (mass-charge ratio)，进行分离。因此质谱仪器必须具备下述几个部分： 此外，尚有真空系统、计算机控制及数据处理系统等。 （动画）; 一. 真空系统 质谱仪的离子源、质量分析器及检测器必须处于高真空状态(离子源的真空度应达 10-3 ～10-5 Pa, 质量分析器应达 10-6Pa)，若真空度低则: (1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝;(2) 会使本底增高，干扰质谱图;(3) 引起额外的离子-分子反应，改变裂 解模型，使质谱解释复杂化。;二.进样系统1. 储罐进样;;2. 探头进样;3. 色谱进样;三. 离子源(ion source) ; 1. 电子轰击离子源 (Electron Impact, EI) 被分析的气体或蒸气首先进入仪器的离子源，转化为离子。使分子电离的手段很多。最常用的离子源是电子轰击离子源，其构造原理如图 1-4 所示。 ;图1-4 电子轰击离子源 动画 M + e- → M+? + 2 e- ; 电子由直热式阴极(多用铼丝制成) 发射，在电离室 (正极)和阴极(负极)之间施加直流电压(70V)，使电子得到加速而进入电离室中。当这些电子轰击电离室中的气体(或蒸气)中的原子或分子时，该原子或分子就失去电子成为正离子(分子离子): M + e- → M+? + 2e- ; 分子离子继续受到电子的轰击，使一些化学