质谱新20120226ppt课件.pptVIP

质 谱 质 谱 质谱广泛用于有机分子结构测定。它可以与各种分离技术联用，如气相色谱－质谱联用（GC-MS）、液相色谱－质谱联用（LC-MS）等，成为复杂多组分化合物结构定性与定量分析极有效的手段。 质谱分析法是通过对样品的质量与强度的测定，进行成分和结构分析的方法。质谱就是化合物分子经电子流冲击或其它手段打掉电子，进行电离而转变成快速运动的离子，在电场或磁场作用下，将其分离成按质量与电荷比值（简称质荷比，以m/z表示，以前曾用m/e表示）大小排列而形成的谱图。 质谱图中，每个质谱峰代表一种质荷比离子，它的强度表示该种离子的多少。根据峰的位置，可进行定性分析；根据峰的强度，可进行定量分析。 一、质谱谱图的产生与质谱仪 获得质谱的基本方法，是分子电离成不同质荷比的离子，然后将其加速，引进磁场。在磁场内，离子偏转轨道与其质荷比有关。质谱仪就是将化合物分子产生离子，并按其质荷比分离，同时记录和显示它们相对强度的仪器。目前有机结构分析的质谱仪，大多数只测量正离子。 典型的质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、接收器和记录器组成。此外还包括真空系统与电气系统等辅助设备。 1、进样系统 有机质谱仪多与色谱仪联用，组成GC-MS或LC-MS联用系统。色谱仪作为质谱仪的进样系统，两者之间经接口（分子分离器或传送带）装置联结。对于高沸点液体或固体有机样品，因难汽化，可直接用进样探头，将微克级或更少的样品直接送入离子源。此外还有气体直接进样。其进样系统由管道、阀门、样气存储器及分子漏孔组成。 2、离子源 质谱分析的对象是样品离子，因此首先要把样品分子电离成离子。产生离子的装置称离子源。虽然有各种电离方法，从而构成相应的各种离子源，但在有机质谱中，最常用的是电子电离法（简称EI）和化学电离法（CI）。 （1）电子电离源：下图为电子电离源示意图。 （2）化学电离法（CI） 化学电离源因化学电离过程发生的能量转移低得多的场合，分子离子进一步碎裂大为减少，但其最突出的离子并不是分子离子，而常常是增加或减少一个氢原子所形成的所谓准分子离子，化学电离的质谱就是以这样的方式提供有关分子量的资料。 3、分析器 分析器（又称离子分离器）是将离子源产生的离子，按m/z分开。各种质谱仪主要区别就在于质量分析器的不同。工作原理为： E=zV=1/2mv2 M/z=H2r2//2V H为磁场强度； r为偏转半径； v为加速电压。 ? 4、? 离子收集与记录系统 有两种方法记录离子，一种是照相法，另一种是电子学方法。照相法是干板上的感光乳剂随同各单一质荷比离子束的打击点而生成图像。照相法的优点是灵敏度高，缺点是精度差。在电子系统中，到达收集器的离子束，产生一股电流，强度与该离子数目成正比。用静电计放大器或电子倍增器，可以准确而灵敏地测量这股电流。 二、质谱技术有关的名词术语 1、? 质量数与质量范围 在质谱中，化合物分子或原子，都是以离子形式记录的。一般离子仅带一个正电荷，对于低分辨质谱，离子的质荷比在数值上就等于它的质量数，即离子质量数是它们质荷比。质谱仪的质量范围，是指仪器能测量的离子质荷比范围。若离子只带一个正电荷，则仪器可测范围实际上就是可测分子量或原子量范围。有机质谱仪的质量范围一般是几十到几千。 2、? 分辨率 质谱仪的分辨率是分开两个相邻质量数离子的能力，以R=M/ΔM决定。其中M为两相邻峰的第一个峰的质量数， ΔM为两峰质量之差，分辨的程度通常用两峰间谷值低于10％的平均强度为依据。 ?3、? 灵敏度 不同用途的质谱仪，灵敏度表示方法不同。有机质谱仪常采用绝对灵敏度，即在一定的分辨率之下，产生具有一定信噪比的分子离子峰所需样品量。有机质谱灵敏度可优于10-10g。 4、质谱图 仪器直接记录下来的质谱图，是一个个尖锐的峰。但在文献上发表或应用时，都将其简化成以相对丰度表示的条图，它的纵坐标为离子强度，以相对丰度表示。相对丰度，是以强度最大的峰（称基峰）为100，其余的峰按与它的比例计算的相对强度，也叫百分相对强度。除以质谱图方式表示质谱以外，也可以用表格形式。这种形式能更准确地表示出相对丰度，对定量分析非常适用。 三、质谱中的各类主要离子 目前质谱都是检测的正离子，它们当中主要有分子离子，同位素离子，碎片离子，重排离子，多电荷离子，亚稳离子，及离子分子反应离子。 1、? 分子离子 中性化合物受电子冲击失掉一个电子形成的离子，称为分子离子或母体离子，所对应的质谱峰称为分子离子峰或母体离子峰。分子离子是其它离子的先驱，它的标称质量相当于该化合物的分子量。 2、? 同位素离子 分子离子含有其元素组成的最大丰度同位素，因含重同位素离子，故分子离子峰总是伴有较高质量数的其它同位素离子峰，组成“同位素柱族”。同