有机结构分析中科大有机质谱法.pptx
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会计学进样系统1.1.2质谱仪的主要性能指标1.质量范围(massrange)质谱仪所能测定的离子质荷比的范围。四极质谱:1000以内离子阱质谱:~6000飞行时间质谱:无上限2.分辨率(resolution)分辨率R是指质荷比相邻的两质谱峰的分辨能力。若近似等强度的质量分别为M1及M2的两个相邻峰正好分开,则质谱仪的分辨率定义为:国际上:1)R10%:两峰间的峰谷高度为峰高的10%时的测定值;2)一般难以找到两个质量峰等高,且重叠的谷高正好等于峰高的10%,则定义:低分辨率质谱仪:R<1000高分辨率质谱仪:R≧10000(FT-ICRMS:R可达1106)1.2离子源(IonizationSource)1.2.1电子轰击电离(electronimpactionization,EI)质谱中最常用的离子源,一般为70eV的电子束,远大于大多数有机化合物的电离电位(7~15eV),会使相当多的分子离子进一步裂解,产生广义的碎片离子。优点:1)稳定,质谱图再现性好,便于计算机检索及比较;2)离子碎片多,可提供较多的分子结构信息。缺点:1)样品必须易于气化;2)当样品分子稳定性不高时,分子离子峰的强度低,甚至不存在分子离子峰。1.2.2化学电离(chemicalionization,CI)化学电离是通过离子-分子反应来完成的。反应气体一般是甲烷、异丁烷、氨等,生成(M+H)+,(M-H)+,(M+NH4)+的准分子离子。1.2.3场电离(fieldionization,FI)和场解吸(fielddesorption,FD)场电离:是一种软电离技术。当样品蒸汽邻近或接触到带高正电位的金属针时,由于高曲率的针端产生很强的电位梯度,样品分子可被电离。优点:电离快速,适合于和气相色谱联机;缺点:要求样品汽化,灵敏度低。1.2.4快原子轰击(fastatombombardment,FAB)FAB:是一种广泛应用的软电离技术。快原子轰击利用的重原子一般为He或Ar。Ar+(高动能的)+Ar(热运动的)Ar(高动能的)+Ar+(热运动的)FAB可完成连FD都有困难的、高极性、难汽化的化合物的电离。样品多调匀于基质(一般为甘油等)中。基质应具有流动性、低蒸气压、化学惰性、电解质性和好的溶解性。1.2.5基质辅助激光解吸电离(matrix-assistedlaserdesportionionization,MALDI)在一个微小的区域内,在极短的时间间隔,激光可对靶物提供高的能量,对它们进行极快的加热,可以避免热敏感的化合物加热分解。MALDI的方法:将被分析化合物的溶液和某种基质溶液相混合。蒸发掉溶剂,则被分析物质与基质形成晶体或半晶体。用一定波长的脉冲式激光进行照射。基质分子能有效地吸收激光的能量,并间接地传给样品分子,从而得到电离。//1.2.6电喷雾电离(electrosprayionization,ESI)主要应用于高效液相色谱HPLC与质谱仪的联用。从雾化器套管的毛细管端喷出的带电液滴,随着溶剂的不断快速蒸发,液滴迅速变小,表面电荷密度不断增大。由于电荷间的排斥作用,就会排出溶剂分子,得到样品的准分子离子。通常小分子得到带单电荷的准分子离子,而大分子则得到多种多电荷离子。检测质量可提高几十倍。ESI是很软的电离方法,通常无碎片离子峰,只有整体分子的峰,十分有利于生物大分子的质谱测定。大气压化学电离(atmosphericpressurechemicalionization,APCI):是由ESI源派生出来的,常压下电晕放电。喷出的液滴先汽化,随后溶剂分子被电离,发生化学电离的过程。要样品汽化,适用于弱极性的小分子化合物(M<1000)。1.3质量分析器1.3.1磁质量分析器(MagneticSectorAnalyzer)单聚焦(single-focusing)和双聚焦(double-focusing)质量分析器单聚焦质量分析器使用扇型磁场,结构简单,操作方便,但是分辨率低。双聚焦质量分析器使用扇型电场及扇型磁场,分辨率高,其缺点是价格贵,操作和调整比较困难。电场加速后zV=(1/2)m2(z-电荷;V-电压;m-质量;ν-速度)1.3.2飞行时间质谱计(timeofflight,TOF)用一个脉冲将离子源中的离子瞬间引出,经加速电压加速,它们具有相同的动能进入漂移管,质荷比小的离子具有最快的速度因而首先到达检测器,质荷比大的离子则最后到达检测器。优点:1)检测离子的质荷比范围非常宽;2)特别适合于与脉冲产生离子的电离源(MALDI-TOF);3)灵敏度高,适合于作串联质谱的第二级;4)扫描速度快,适合研究极快过程;缺点:分辨率随质