质谱分析PPT课件
合集下载
质谱图和主要离子峰类型ppt课件.ppt
子离子峰强度大。 （3）若分子离子峰为基峰，一般为芳香族化合物、杂环、共
轭多烯。 （4）若分子离子峰弱或不稳定，一般为醇类。 稳定性顺序：芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞ 直链烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇。
因此、分子离子峰的强度可以大致指示被测化合物的类型。
2、N律
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。
一、质谱的表示方法
质谱图的横坐标为质荷比m/z，纵坐标为相对强度（丰度） 原始质谱图上最强的峰定为基峰，并规定其相对强度为100%， 其它离子峰以对此峰的百分值即为其相对强度。
二、质谱图中主要离子峰的类型
（一）分子离子峰
分子受电子流撞击后电离出一个电子形成的离子所产生的峰。
ABCD + e - ABCD+ + 2e -
200
4.40z
%
1.08，0.02，0.37，0.20，4.40分别是13C、2H、15N、18O、34S相对于 它们最大丰度同位素的丰度百分数。
2、对于含氯和溴化合物，由于同位素丰度很大，采用二项 展开式（a+b）n，可以计算分子离子峰和同位素离子峰的 强度比，a是轻质同位素的丰度，b是重质同位素的丰度， n是分子中同种卤原子的个数。
15 29 43 57
71
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
正
71 57 43 29
15
己
烷 71 H3C CH2 CH2 CH2 CH2
CH3
57 H3C CH2 CH2 CH2
CH2 CH3
43 H3C 29 H3C 15 CH3
轭多烯。 （4）若分子离子峰弱或不稳定，一般为醇类。 稳定性顺序：芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞ 直链烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇。
因此、分子离子峰的强度可以大致指示被测化合物的类型。
2、N律
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。
一、质谱的表示方法
质谱图的横坐标为质荷比m/z，纵坐标为相对强度（丰度） 原始质谱图上最强的峰定为基峰，并规定其相对强度为100%， 其它离子峰以对此峰的百分值即为其相对强度。
二、质谱图中主要离子峰的类型
（一）分子离子峰
分子受电子流撞击后电离出一个电子形成的离子所产生的峰。
ABCD + e - ABCD+ + 2e -
200
4.40z
%
1.08，0.02，0.37，0.20，4.40分别是13C、2H、15N、18O、34S相对于 它们最大丰度同位素的丰度百分数。
2、对于含氯和溴化合物，由于同位素丰度很大，采用二项 展开式（a+b）n，可以计算分子离子峰和同位素离子峰的 强度比，a是轻质同位素的丰度，b是重质同位素的丰度， n是分子中同种卤原子的个数。
15 29 43 57
71
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
正
71 57 43 29
15
己
烷 71 H3C CH2 CH2 CH2 CH2
CH3
57 H3C CH2 CH2 CH2
CH2 CH3
43 H3C 29 H3C 15 CH3
质谱ppt课件
第四章 质谱法
Mass Spetrometry (MS)
最新版整理ppt
1
概述
分子质量精确测定与化合物结构分析的重要工具
质谱仪的发展史
1911年:
世界第一台质谱装置（J. J. Thomson）早期应用：
原子质量、同位素相对丰度等
40年代:
用于同位素测定和无机元素分析
50年代： 开始有机物分析（分析石油）
②若R一定，改变V和B
②R，B一定，改变V，为电场扫描法， 当最V新由版整小理p到pt 大变化时，先收集到的是1重2 离子
四、 质谱图的组成
质谱图由横坐标、纵坐标和棒线组成。 横坐标标明离子质荷比（m/z）的数值，纵坐标标明各峰的相 对强度，棒线代表质荷比的离子。因多电荷离子比较少，质 谱的横坐标就是离子的质量，峰的相对强弱表示该离子的数 量多少，图谱中最强的一个峰称为基峰，将它的强度定为100。
丁 酮 的 质 谱 图
最新版整理ppt
13
五、 质谱中离子的主要类型 1. 分子离子
分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子称为 分子离子。分子离子用 M 表示。
在质谱图上，与分子离子相对应的峰为分子 离子峰或母峰。。
特点：
1）分子离子峰的质荷比就是化合物的相对分子质量，
所以，用质谱法可测分子量。
2）分子离子峰一般位于质谱图的最右端（除同位素
峰外）
最新版整理ppt
14
有机化合物分子离子峰的稳定性顺序：
芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞直链烷烃＞酮＞胺＞
酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇．
最新版整理ppt
15
2. 碎片离子
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，使分子离子的化学键进一 步断裂，产生质量数较低的各种“碎片”离子，在质谱
Mass Spetrometry (MS)
最新版整理ppt
1
概述
分子质量精确测定与化合物结构分析的重要工具
质谱仪的发展史
1911年:
世界第一台质谱装置（J. J. Thomson）早期应用：
原子质量、同位素相对丰度等
40年代:
用于同位素测定和无机元素分析
50年代： 开始有机物分析（分析石油）
②若R一定，改变V和B
②R，B一定，改变V，为电场扫描法， 当最V新由版整小理p到pt 大变化时，先收集到的是1重2 离子
四、 质谱图的组成
质谱图由横坐标、纵坐标和棒线组成。 横坐标标明离子质荷比（m/z）的数值，纵坐标标明各峰的相 对强度，棒线代表质荷比的离子。因多电荷离子比较少，质 谱的横坐标就是离子的质量，峰的相对强弱表示该离子的数 量多少，图谱中最强的一个峰称为基峰，将它的强度定为100。
丁 酮 的 质 谱 图
最新版整理ppt
13
五、 质谱中离子的主要类型 1. 分子离子
分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子称为 分子离子。分子离子用 M 表示。
在质谱图上，与分子离子相对应的峰为分子 离子峰或母峰。。
特点：
1）分子离子峰的质荷比就是化合物的相对分子质量，
所以，用质谱法可测分子量。
2）分子离子峰一般位于质谱图的最右端（除同位素
峰外）
最新版整理ppt
14
有机化合物分子离子峰的稳定性顺序：
芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞直链烷烃＞酮＞胺＞
酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇．
最新版整理ppt
15
2. 碎片离子
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，使分子离子的化学键进一 步断裂，产生质量数较低的各种“碎片”离子，在质谱
质谱定性分析及图谱解析PPT课件
比最大的峰是否在所有的峰中最后消
失。最后消失的峰即为分子离子峰。
整理版课件
12
MS
有机化合物的质谱分析，最常应
用电子轰击源作离子源，但在应用这
种离子源时，有的化合物仅出现很弱
的，有时甚至不出现分子离子分子峰，
这样就使质谱失去一个很重要的作用。
为了得到分子离子峰，可以改用其它
一些离子源，如场致电离源、化学电
17
MS
8.4.2 分子式的确定
各元素具有一定的同位素 天然丰度，因此不同的分子式， 其M+1/M和M+2/M的百分比都将 不同。
整理版课件
18Biblioteka MS若以质谱法测定分子离子峰及
其 分 子 离 子 的 同 位 素 峰 （ M+1 ，
M+2 ） 的 相 对 强 度 ， 就 能 根 据
M+1/M 和 M+2/M 的 百 分 比 确 定 分
最接近的是第5式（C9H10O2）， 这 个 式 子 的 M+2 也 与 0.9 很 接 近 ，
因此分子式应为整理版C课件9H10O2。
23
MS
8.4.3 根据裂解模型鉴定化合物和确定结构
各种化合物在一定能量的离子源中是按照 一定的规律进行裂解而形成各种碎片离子的， 因而所得到的质谱图也呈现一定的规律。所 以根据裂解后形成各种离子峰就可以鉴定物 质的组成及结构。
取长补短。
整理版课件
35
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
就不是分子离子峰。
整理版课件
7
MS
（3）分子离子峰与邻近峰的质量差是否
合理。如有不合理的碎片峰，就不是分
液相色谱质谱分析ppt课件
35
1. 质谱分析法 质谱分析法（Mass Spectrometry, MS）是
在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离 子质量，以确定样品相对分子质量及分子结构 的方法。化合物分子受到电子流冲击后，形成 的带正电荷分子离子及碎片离子，按照其质量 m和电荷z的比值m/z（质荷比）大小依次排列 而被记录下来的图谱，称为质谱。
b) 采用与标准谱库对照的方法。
由质谱数据推导有物机分子结构的过程，形象地说， 如同用弹弓击碎一个瓷花瓶，再由一堆碎片来拼凑复原花 瓶的过程。
52
实验 HLPC分离蜂胶中的黄酮类物质
• 蜂胶素被誉为“紫色黄金”，集动植物之精华, 具有复杂而独特的化学组成。富含黄酮类和萜烯 类物质。黄酮是人体必需营养成份之一，体内不 能合成，但对调节生理功能，提高生命运动质量 有重要意义。而蜂胶中含有多种黄酮类物质，因 此对蜂胶产品的开发和使用有重要的社会意义。
生化特异亲和力 蛋白、酶、抗体分离，生物和医药分析
30
2. 分配色谱（液－液分配色谱） （1）原理
根据各待测物在互不相溶的两溶液中的溶解 度不同，因而具不同的分配系数。在色谱柱中， 随着流动相的移动，这种分配平衡需进行多次， 造成各待测物的迁移速率不同，从而实现分离的 过程。
31
分离原理
K cs cm
23
色谱柱的使用和维护
1．使用预柱保护分析柱(硅胶在极性流动相/离子性流动相中有 一定的溶解度)。
2．大多数反相色谱柱的pH稳定范围是2－7.5，尽量不超过该色谱 柱的pH范围。
3．避免流动相组成及极性的剧烈变化。 4．流动相使用前必须经脱气和过滤处理。 5．如果使用极性或离子性的缓冲溶液作流动相，应在实验完毕柱
那么，如何辩认分子离子峰呢？
1. 质谱分析法 质谱分析法（Mass Spectrometry, MS）是
在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离 子质量，以确定样品相对分子质量及分子结构 的方法。化合物分子受到电子流冲击后，形成 的带正电荷分子离子及碎片离子，按照其质量 m和电荷z的比值m/z（质荷比）大小依次排列 而被记录下来的图谱，称为质谱。
b) 采用与标准谱库对照的方法。
由质谱数据推导有物机分子结构的过程，形象地说， 如同用弹弓击碎一个瓷花瓶，再由一堆碎片来拼凑复原花 瓶的过程。
52
实验 HLPC分离蜂胶中的黄酮类物质
• 蜂胶素被誉为“紫色黄金”，集动植物之精华, 具有复杂而独特的化学组成。富含黄酮类和萜烯 类物质。黄酮是人体必需营养成份之一，体内不 能合成，但对调节生理功能，提高生命运动质量 有重要意义。而蜂胶中含有多种黄酮类物质，因 此对蜂胶产品的开发和使用有重要的社会意义。
生化特异亲和力 蛋白、酶、抗体分离，生物和医药分析
30
2. 分配色谱（液－液分配色谱） （1）原理
根据各待测物在互不相溶的两溶液中的溶解 度不同，因而具不同的分配系数。在色谱柱中， 随着流动相的移动，这种分配平衡需进行多次， 造成各待测物的迁移速率不同，从而实现分离的 过程。
31
分离原理
K cs cm
23
色谱柱的使用和维护
1．使用预柱保护分析柱(硅胶在极性流动相/离子性流动相中有 一定的溶解度)。
2．大多数反相色谱柱的pH稳定范围是2－7.5，尽量不超过该色谱 柱的pH范围。
3．避免流动相组成及极性的剧烈变化。 4．流动相使用前必须经脱气和过滤处理。 5．如果使用极性或离子性的缓冲溶液作流动相，应在实验完毕柱
那么，如何辩认分子离子峰呢？
质谱ppt课件
正癸烷
29 15
71 85 99 113 142
最新版整理ppt
m/z
17
3. 同位素离子
组成有机化合物的多数元素都具有天然同位素，如 C、H、O、N、S、Cl、Br等，因此，在质谱中除 了最轻同位素所形成的Ｍ峰以外，还会现一个或多 个重同位素形成的Ｍ＋１、Ｍ＋２、Ｍ＋３等，这 些峰成为同位素离子峰
最新版整理ppt
2
特点：
◆质谱不属波谱范围
◆质谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量 的改变无关
◆质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对 强度的谱, 谱图与分子结构有关
◆质谱法进样量少, 灵敏度高, 分析速度快
◆质谱是唯一可以给出分子量, 确定分子式的方
法, 而分子式的确定对化合物的结构鉴定是至关
重要。
峰外）
最新版整理ppt
14
有机化合物分子离子峰的稳定性顺序：
芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞直链烷烃＞酮＞胺＞
酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇．
最新版整理ppt
15
2. 碎片离子
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，使分子离子的化学键进一 步断裂，产生质量数较低的各种“碎片”离子，在质谱
最常见的是麦氏重排可以发生麦氏重排的化合物， 有醛、酮、酸、酯等含C=Z的化合物（Z为O、S、N、 C等），及烯烃类和苯类化合物等。
R4 CH
H
Z
R4 C H
ZH
CH
C
R3
CH
R1
R2
CH R3
C
HC
R1
R2
化合物必须具有的结构特征最新是版整分理p子pt 中不仅有一个双
质谱解析学习.pptx
第36页/共49页
4． 断裂的预测
a.产物的稳定性
第37页/共49页
第38页/共49页
b.立体化学因素
第39页/共49页
c. 键的活泼性
C-I键比C-Br键活泼、C-O键比C-C键活泼
第40页/共49页
Some molecules undergo very little fragmentatio
丢失电子的能力 n>π>σ第10页 Nhomakorabea共49页
4．软电离技术的应用
C I 、 FA B 、 M A L D I 、 A P I
第11页/共49页
5． 分子式的确定（高分辨质谱的应用）
第12页/共49页
Exact Molecular Weights
O
CH3(CH2)5CH3 Heptane
CH3CO Cyclopropyl acetate
Relative intensity
100 80 60 40 20 0
91
CH2—CH2CH3
120
20
40
60
80 100
120
m/z
第43页/共49页
四、重排离子 P279-286 (自学）
1．
麦氏重排
2．
逆Diels-Alder反应
3．
中性小分子的脱离
4．
四员环重排
5．
双氢重排
6．
其它重排
第44页/共49页
A molecule that contains only C, H, and O or which has an even number of nitrogens has an even molecular weight.
质谱谱图解析 ppt课件
X、Y、Z可以是C、O、N、S等。
PPT课件
20
5.脱去乙炔分子的开裂
由开裂生成的桌翁离子或开裂生成的苯离子等还能 继续裂解，脱去乙炔分子：
PPT课件
21
CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
CH 2 CH 2 CH 3
m /z=134
m /z=39 HC
m /z=65 CH
HC
CH
CH 2 m /z=91
苯，能发生麦氏重排裂解，产生m/z 92（C7H8+·）的 重排离子(奇电子离子峰),进一步裂解，产生m/z 78
，52或 66，40的峰。
PPT课件
18
3.开裂和氢的重排 取代苯也能发生α裂解，产生苯离子，进一步裂解 成环丙烯离子和环丁二烯离子。
PPT课件
19
4.逆狄尔斯—阿尔德开裂及其它重排开裂
H 3C
CH
C CH 2 CH 3
CH 2 CH 3 m / z = 5 5 CH 3
CH 3
CH 3
H 3 C CH
100
C 41
H 3C
CH C CH 2 m /z= 6 9
% OF BASE PEAK
90 80
70
60
69
50
55
84(M )
40
30
27
20 10 0
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 P6PT0课件7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0
C2H5+（ M /e =29）→ C2H3+（ M /e =27）+H2 ❖有M /e ：28，42，56，70P，PT…课件…CnH2n系列峰(四圆环重排6 )
第九章质谱分析法(共156张PPT)
MW: 165
[M-58]
[M-17]
3 快原子轰击(fast atom bombardment FAB)
原理：快原子(Ar或Xe）轰击样品产生离子 特点：
1. 适用于极性强，难汽化，分子量大的化合物分析
2. 得准分子离子，如（M+H)+ （M+Na)+ 碎片离子很少
3. FAB一般用作磁式质谱的离子源
结构:
四根棒状电极，形成四极场 1，3棒： (Vdc +Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf ) 原理：在一定的Vdc Vrf 下 ， 只有一定质量的离子可通过四极场， 到达检测器，其他质量的离子碰到四极杆被吸收，在另外的 Vdc Vrf 下可接收到另外质量的离子。在一定的Vdc/Vrf)下，连续改 变Vrf或Vdc可实现质量扫描. 特点：扫描速度快，灵敏度高.
检测器（detecter）
真空系统（Vacuum system）
9.2.1 有机质谱仪的构成
GC LC 直接进样探头
进样系统
四极质量分析器 Quadrupole 四极离子阱 IT 扇形场质谱量分析器 Sector 飞行时间质谱仪 TOF-MS 离子回旋共振质谱仪 ICR-MS
离子源
质量分析器
离子检测器
某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如图，确定化合物结构式。
m* 亚稳离子
它们的存在从质谱图中很容易判别。
酯可以发生α-裂解丢失 或OR自由基产生m/z59＋n×14和29＋n×14的离子.
根据精密质量就可以将这些物质区别开来
1960年代：研究GC-MS联用技术
分子离子一般指由天然丰度最高的同位素组合的离子，相应的有相同元素的其他同位素组成的离子称为同位素离子，在质谱中称为同位素峰.
[M-58]
[M-17]
3 快原子轰击(fast atom bombardment FAB)
原理：快原子(Ar或Xe）轰击样品产生离子 特点：
1. 适用于极性强，难汽化，分子量大的化合物分析
2. 得准分子离子，如（M+H)+ （M+Na)+ 碎片离子很少
3. FAB一般用作磁式质谱的离子源
结构:
四根棒状电极，形成四极场 1，3棒： (Vdc +Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf ) 原理：在一定的Vdc Vrf 下 ， 只有一定质量的离子可通过四极场， 到达检测器，其他质量的离子碰到四极杆被吸收，在另外的 Vdc Vrf 下可接收到另外质量的离子。在一定的Vdc/Vrf)下，连续改 变Vrf或Vdc可实现质量扫描. 特点：扫描速度快，灵敏度高.
检测器（detecter）
真空系统（Vacuum system）
9.2.1 有机质谱仪的构成
GC LC 直接进样探头
进样系统
四极质量分析器 Quadrupole 四极离子阱 IT 扇形场质谱量分析器 Sector 飞行时间质谱仪 TOF-MS 离子回旋共振质谱仪 ICR-MS
离子源
质量分析器
离子检测器
某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如图，确定化合物结构式。
m* 亚稳离子
它们的存在从质谱图中很容易判别。
酯可以发生α-裂解丢失 或OR自由基产生m/z59＋n×14和29＋n×14的离子.
根据精密质量就可以将这些物质区别开来
1960年代：研究GC-MS联用技术
分子离子一般指由天然丰度最高的同位素组合的离子，相应的有相同元素的其他同位素组成的离子称为同位素离子，在质谱中称为同位素峰.