質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律

1、質(zhì)譜解析入門v 質(zhì)譜解析的基本規(guī)律質(zhì)譜解析的基本規(guī)律v奇電子離子和偶電子離子v氮規(guī)則v環(huán)加雙鍵值v同位素峰v 低分辨液質(zhì)聯(lián)用儀質(zhì)譜圖解析基本步驟低分辨液質(zhì)聯(lián)用儀質(zhì)譜圖解析基本步驟質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律v 奇電子離子和偶電子離子奇電子離子和偶電子離子v 奇電子離子：含有一個未成對電子的離子v 偶電子離子：不含未成對電子(即電子全配對)的離子v 奇電子離子碎裂可產(chǎn)生奇電子碎片離子或偶電子碎片離子v 偶電子離子碎裂產(chǎn)生偶電子碎片離子是有利的v 通常大氣壓下電離產(chǎn)生的都是準(zhǔn)分子離子，屬于通常大氣壓下電離產(chǎn)生的都是準(zhǔn)分子離子，屬于偶電子離子。偶電子離子。質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律v 氮規(guī)則氮規(guī)則v 不含氮的有機(jī)

2、物：分子量為偶數(shù)不含氮的有機(jī)物：分子量為偶數(shù)v 含氮的有機(jī)物含氮的有機(jī)物v分子量(單同位素)含有奇數(shù)氮的有機(jī)物，其分子量為奇數(shù)；含有偶數(shù)氮的有機(jī)物，其分子量為偶數(shù)。v奇電子離子：含有奇數(shù)氮的奇電子離子的質(zhì)荷比為奇數(shù)；含有偶數(shù)氮的奇電子離子的質(zhì)荷比為偶數(shù)。v偶電子離子：含有奇數(shù)氮的偶電子離子的質(zhì)荷比為偶數(shù)；含有偶數(shù)氮的偶電子離子的質(zhì)荷比為奇數(shù)。質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律v 環(huán)加雙鍵值環(huán)加雙鍵值v 分子中雙鍵的數(shù)目和環(huán)數(shù)的總和就是該分子的環(huán)加雙鍵值，也稱為不飽和度。v 從分子式cxhynzon可計(jì)算出環(huán)加雙鍵值（若有si或p，則si的數(shù)目應(yīng)加到c的數(shù)目x，p的數(shù)目應(yīng)加到n的數(shù)目z）。若該分子為全飽和而且

3、無環(huán)，h的數(shù)目應(yīng)為2x+2+z，而實(shí)際h的數(shù)目為y，因此該分子的環(huán)加雙鍵值應(yīng)為：環(huán)加雙鍵值 = (2x+2+z-y)/2v 根據(jù)環(huán)加雙鍵值可推測化合物類型。質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律v同位素峰同位素峰同位素豐度的分布可幫助判斷峰的元素組成。對于大氣壓下電離，方法如下：1、獲取準(zhǔn)分子離子峰2、找到單同位素峰3、推斷元素個數(shù) 優(yōu)先考慮a+2型元素存在的可能性，因a+2峰受a+1元素的影響較小，a+2元素同位素的自然豐度也較高，容易判斷，尤其是氯和溴。 然后再判斷a+1元素，可根據(jù)其與a峰的強(qiáng)度比，大致判斷a+1元素的種類和所含個數(shù)。4、給出可能的分子式 質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律v 已知分子式化合物的定性確證

4、已知分子式化合物的定性確證v判斷準(zhǔn)分子離子峰：正離子模式m+h+；負(fù)離子模式m-h-v判斷加合離子峰：正離子模式加鈉，加鉀等；負(fù)離子模式加氯等v判斷同位素豐度與理論值是否吻合v 未知化合物的質(zhì)譜解析未知化合物的質(zhì)譜解析v找到準(zhǔn)分子離子峰和加合離子峰v推斷出單同位素分子量v根據(jù)同位素豐度、氮規(guī)則等推斷元素個數(shù)v根據(jù)環(huán)加雙鍵值、碎片離子和其他已知信息推斷結(jié)構(gòu)v高分辨質(zhì)譜、核磁共振確證質(zhì)譜解析入門基本步驟v 常見的偶電子離子裂解反應(yīng)：常見的偶電子離子裂解反應(yīng)： 鄰近帶電位點(diǎn)的鍵的裂解，伴隨電荷轉(zhuǎn)移并丟失鄰近帶電位點(diǎn)的鍵的裂解，伴隨電荷轉(zhuǎn)移并丟失一穩(wěn)定的小分子一穩(wěn)定的小分子v 偶電子離子裂解反應(yīng)服從宇

5、稱規(guī)律，一個偶電子偶電子離子裂解反應(yīng)服從宇稱規(guī)律，一個偶電子離子產(chǎn)生另一偶電子離子及中性碎片離子產(chǎn)生另一偶電子離子及中性碎片 質(zhì)譜解析質(zhì)譜解析 -基本的偶電子離子裂解反應(yīng) 質(zhì)譜解析質(zhì)譜解析 -基本的偶電子離子裂解反應(yīng) 1、單鍵裂解伴隨電荷的遷移 ch3-ch2-oh2+ ch3-ch2+ + h2o2、鍵的裂解伴隨環(huán)化及電荷的遷移v如果雜原子處于適當(dāng)?shù)奈恢?，易于發(fā)生環(huán)化反應(yīng)，則產(chǎn)物離如果雜原子處于適當(dāng)?shù)奈恢?，易于發(fā)生環(huán)化反應(yīng)，則產(chǎn)物離子的強(qiáng)度較高子的強(qiáng)度較高oohhhohohhoh+ h2o 3、 環(huán)狀離子斷裂兩個鍵，電荷保留4、兩個鍵的斷裂，伴隨著重排 質(zhì)譜解析質(zhì)譜解析 -基本的偶電子離子裂

6、解反應(yīng) rcohohhrcohoh+v酯類經(jīng)過類似的反應(yīng)生成相當(dāng)于質(zhì)子化酸的碎片離子。nhrhh2cnhrhh2ch3cnch2h+rv如烴鏈較長，通過六元環(huán)的位氫重排為優(yōu)勢過程，這是發(fā)生在偶電子離子上的mclafferty重排 質(zhì)譜解析質(zhì)譜解析 -基本的偶電子離子裂解反應(yīng) rnh2rhnrr2phr2ph3r2ohr2shr2orrcorcoohrso3hrpo3h 有利于質(zhì)子有利于質(zhì)子化（生成正化（生成正離子）離子） 有利去質(zhì)子有利去質(zhì)子（生成負(fù)離（生成負(fù)離子）子）v少數(shù)情況，偶電子離子產(chǎn)生奇電子離子，少數(shù)情況，偶電子離子產(chǎn)生奇電子離子， 巨大的巨大的系統(tǒng)離子系統(tǒng)離子生物分子質(zhì)譜的解析v生

7、物分子：肽、寡核苷酸和寡糖生物分子：肽、寡核苷酸和寡糖v生物分子的分子離子的裂解，遵循偶電子離子的裂生物分子的分子離子的裂解，遵循偶電子離子的裂解規(guī)律解規(guī)律v肽、糖和核苷酸離子具有其特定的裂解途徑，產(chǎn)生肽、糖和核苷酸離子具有其特定的裂解途徑，產(chǎn)生的碎片離子有其特定的命名的碎片離子有其特定的命名肽產(chǎn)生的離子的命名肽產(chǎn)生的離子的命名 寡核苷酸產(chǎn)生的離子的命名寡核苷酸產(chǎn)生的離子的命名磷酸二酯鍵的4種可能的裂解產(chǎn)生8種離子，含5-oh的離子稱an 、bn 、cn和dn而含3-oh的離子稱wn 、xn 、yn和zn。下標(biāo)n指示其裂解位置。堿基的進(jìn)一步丟失用括號表示，如a3-b3（a）表示鍵的開裂發(fā)生在3

8、位的磷酸二酯基的核糖碳原子和氧原子之間并在同一位置進(jìn)一步丟失了腺苷堿基。為了解釋互補(bǔ)離子an-bn和wn的形成，提出了幾種裂解途徑，例如：上述裂解途徑中首先通過1，2消除丟失堿基。這一消除可能是由于分子間的堿催化產(chǎn)生的（3磷酸酯基的帶負(fù)電的氧原子）。然后，由這一中間體通過磷酸二酯基的3c-o鍵的開裂產(chǎn)生an-bn和wn碎片。寡糖產(chǎn)生的離子的命名寡糖產(chǎn)生的離子的命名電荷保留在非還原端的碎片稱a、b、c，而電荷保留在還原端的碎片稱x、y、z形成b、y的機(jī)制 形成a、x的機(jī)制 黃酮苷產(chǎn)生的離子的命名黃酮苷產(chǎn)生的離子的命名v 實(shí)例一.有機(jī)小分子的定性確證及雜質(zhì)推斷v 實(shí)例二.蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算質(zhì)譜解析

9、實(shí)例 已知樣品主成分為氨基硫化合物，其分子式c11h16n2so5，分子量288.32，準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)288.08，結(jié)構(gòu)式如下圖所示:實(shí)例一.合成有機(jī)小分子化合物定性確證noosncoohhcoch3樣品的tic圖（esi+）樣品的色譜圖目標(biāo)峰質(zhì)譜圖中的m/z=289.10為m+h+，m/z=311.10為m+na+，m/z=327.05為m+k+，m/z=352.15為m+na+ch3cn+。主成分質(zhì)譜圖50100150200250300350400450m/z0.01.02.03.04.05.06.0inten. (x100,000)289.10327.05352.15311.10實(shí)際同位素豐

10、度比100:14.94:6.91與理論同位素豐度比100:13.81:6.43一致。說明分子式是符合理論值的。同位素豐度280.0282.5285.0287.5290.0292.5295.0297.5m/z0.000.250.500.751.001.25inten.(x1,000,000)289.1290.1291.1288.2284.1m/z=303.10為m+h+，m/z=325.10為m+na+，m/z=341.10為m+k+，m/z=366.15為m+na+ch3cn+。雜質(zhì)加合離子峰與主成分質(zhì)譜圖類似，且比主成分多了14 amu，所以可能的分子式為c12h18n2so5。雜質(zhì)的質(zhì)譜圖和推斷100150200250300350400450m/z0.00.51.01.52.0inten.(x100,000)366.15303.10325.10341.10某蛋白質(zhì)的質(zhì)譜圖如上圖，如何計(jì)算該蛋白質(zhì)分子量?實(shí)例二.蛋白質(zhì)的分子量計(jì)算7501000125015001750m/z0.000.250.500.751.001.251.501.752.002.25inten.(x10,000,000)113110601211998130594314138931542假設(shè)m代表分子量，i代表電荷數(shù)，mi代表帶i個電荷的離子的質(zhì)荷比，mh代表質(zhì)子的分子量，則有：蛋白質(zhì)分子量計(jì)算過程將