質(zhì)譜基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一頁，共41頁。第1頁/共41頁第二頁，共41頁。12 units0 units第2頁/共41頁第三頁，共41頁。12 units12 units第3頁/共41頁第四頁，共41頁。8 9 10 11 12 13 14 15 1612 units12 units第4頁/共41頁第五頁，共41頁。8 9 10 11 12 13 14 15 1612 units14 units第5頁/共41頁第六頁，共41頁。12 units8 9 10 11 12 13 14 15 16massNumber of counts第6頁/共41頁第七頁，共41頁。電離裝置電離裝置(zhungzh)把樣品電離

2、為離子把樣品電離為離子質(zhì)量分析裝置質(zhì)量分析裝置(zhungzh)把不同質(zhì)荷比的離子分把不同質(zhì)荷比的離子分開開經(jīng)檢測器檢測之后可以得到樣品的質(zhì)譜圖經(jīng)檢測器檢測之后可以得到樣品的質(zhì)譜圖第7頁/共41頁第八頁，共41頁。以下以下(yxi)為某一化合物的為某一化合物的MS譜圖譜圖第8頁/共41頁第九頁，共41頁。第9頁/共41頁第十頁，共41頁。第10頁/共41頁第十一頁，共41頁。第11頁/共41頁第十二頁，共41頁。第12頁/共41頁第十三頁，共41頁。APPI第13頁/共41頁第十四頁，共41頁。第14頁/共41頁第十五頁，共41頁。第15頁/共41頁第十六頁，共41頁。第16頁/共41頁第十七

3、頁，共41頁。電暈針高壓放電，使噴霧氣電離，產(chǎn)生初級(jí)電暈針高壓放電，使噴霧氣電離，產(chǎn)生初級(jí)(chj)離子。噴霧氣為空氣或氮?dú)怆x子。噴霧氣為空氣或氮?dú)獬跫?jí)初級(jí)(chj)離子立即與溶劑分子作用，形成溶劑離子離子立即與溶劑分子作用，形成溶劑離子(如如H3O+, CH3OH2+ )溶劑離子與樣品分子通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移，形成溶劑離子與樣品分子通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移，形成M+H+ (正離子模式正離子模式)或或 M-H-(負(fù)離子模式負(fù)離子模式)APPI的原理與此相似，以激光束代替電暈針的原理與此相似，以激光束代替電暈針第17頁/共41頁第十八頁，共41頁。第18頁/共41頁第十九頁，共41頁。R為一定值（因儀器條件限制），

4、如再固定加速電位為一定值（因儀器條件限制），如再固定加速電位U，則則m/z僅與外加磁場強(qiáng)度僅與外加磁場強(qiáng)度H有關(guān)。扇形磁場的作用：有關(guān)。扇形磁場的作用：使相同質(zhì)荷比，入射方向不同的離子使相同質(zhì)荷比，入射方向不同的離子(lz)會(huì)聚會(huì)聚第19頁/共41頁第二十頁，共41頁。在討論單聚焦分析器質(zhì)量分離原理時(shí)，曾假定離子的初始在討論單聚焦分析器質(zhì)量分離原理時(shí)，曾假定離子的初始(ch sh)能量為能量為零，離子的動(dòng)能只決定加速電壓。實(shí)際上，由離子源產(chǎn)生的離子，零，離子的動(dòng)能只決定加速電壓。實(shí)際上，由離子源產(chǎn)生的離子，其初始其初始(ch sh)能量并不為零，而且其能量各不相同，經(jīng)加速后的離子其能能量并不為

5、零，而且其能量各不相同，經(jīng)加速后的離子其能量也就不同。因此即使是質(zhì)量相同的離子，由于能量（或速度）的量也就不同。因此即使是質(zhì)量相同的離子，由于能量（或速度）的不同。在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑也不同，因而不能完全會(huì)聚在一起，這不同。在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑也不同，因而不能完全會(huì)聚在一起，這就大大降低了儀器的分辨率，使相鄰兩種質(zhì)量的離子就大大降低了儀器的分辨率，使相鄰兩種質(zhì)量的離子m1和和m2很難很難分離。分離。單聚焦單聚焦(jjio)磁偏轉(zhuǎn)質(zhì)量分析器磁偏轉(zhuǎn)質(zhì)量分析器第20頁/共41頁第二十一頁，共41頁。如果電場強(qiáng)度如果電場強(qiáng)度E一定，離子軌道一定，離子軌道(gudo)半徑僅取決半徑僅取決于離子的動(dòng)能，而與離

6、子質(zhì)量無關(guān)，所以扇型電場是于離子的動(dòng)能，而與離子質(zhì)量無關(guān)，所以扇型電場是一個(gè)能量分析器，不起質(zhì)量分離的作用；對(duì)于質(zhì)量相一個(gè)能量分析器，不起質(zhì)量分離的作用；對(duì)于質(zhì)量相同的離子，它是一個(gè)速度分離器。在雙聚焦質(zhì)譜儀中同的離子，它是一個(gè)速度分離器。在雙聚焦質(zhì)譜儀中,同時(shí)采用電場和磁場組成的質(zhì)量分析器，因而不僅可同時(shí)采用電場和磁場組成的質(zhì)量分析器，因而不僅可以實(shí)現(xiàn)方向聚焦以實(shí)現(xiàn)方向聚焦,即將質(zhì)荷比相同而入射方向不同的離即將質(zhì)荷比相同而入射方向不同的離子聚焦，而且可以實(shí)現(xiàn)速度聚焦，即將質(zhì)荷比相同，子聚焦，而且可以實(shí)現(xiàn)速度聚焦，即將質(zhì)荷比相同，而速度而速度(能量能量)不同的離子聚焦。所以雙聚焦質(zhì)譜儀比不同的

7、離子聚焦。所以雙聚焦質(zhì)譜儀比單聚焦質(zhì)譜儀單聚焦質(zhì)譜儀(只能實(shí)現(xiàn)方向聚焦只能實(shí)現(xiàn)方向聚焦)具有更高的分辨率。具有更高的分辨率。第21頁/共41頁第二十二頁，共41頁。這種靜電分析器和磁分析器配合使用，同這種靜電分析器和磁分析器配合使用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)方向和能量時(shí)實(shí)現(xiàn)方向和能量(nngling)聚焦的分析聚焦的分析器，稱為雙聚焦分析器。器，稱為雙聚焦分析器。第22頁/共41頁第二十三頁，共41頁。由兩組對(duì)角筒形構(gòu)成由兩組對(duì)角筒形構(gòu)成,分別施加直流電壓和射頻交流電壓分別施加直流電壓和射頻交流電壓,在一定的直流電壓和交流電壓比在一定的直流電壓和交流電壓比(u/v)以及場半徑以及場半徑r固定固定(gdng)的

8、條件下，對(duì)于某一種射頻頻率，只有一種質(zhì)荷的條件下，對(duì)于某一種射頻頻率，只有一種質(zhì)荷比的離子可以順利通過電場到達(dá)質(zhì)量分析器，這些離子成比的離子可以順利通過電場到達(dá)質(zhì)量分析器，這些離子成為共振離子，其它離子在運(yùn)動(dòng)過程中撞擊在圓筒電極上而為共振離子，其它離子在運(yùn)動(dòng)過程中撞擊在圓筒電極上而被過濾掉。被過濾掉。第23頁/共41頁第二十四頁，共41頁。牽引牽引(qinyn)極極加速加速(ji s)極極第24頁/共41頁第二十五頁，共41頁。第25頁/共41頁第二十六頁，共41頁。M+Na+ = M+23+ 加鈉離子；M+K+ = M+39+加鉀離子；M+NH4+ = M+18+加銨離子；M +H +H2O

9、+ = M+19+加水；M+X+ 這里(zhl)X是指溶劑緩沖液中的陽離子；M+H+Solvent+溶劑加合峰，M+H+CH3CN+ = M+42 +是CH3CN加合離子，M+H+CH3OH+ = M+33 + 是CH3OH加合離子；第26頁/共41頁第二十七頁，共41頁。第27頁/共41頁第二十八頁，共41頁。二聚及多聚峰是化合物在質(zhì)譜內(nèi)形成的，樣品二聚及多聚峰是化合物在質(zhì)譜內(nèi)形成的，樣品(yngpn)濃度提濃度提高會(huì)增加產(chǎn)生多聚離子的概率，如二聚峰表現(xiàn)在高會(huì)增加產(chǎn)生多聚離子的概率，如二聚峰表現(xiàn)在MS 譜圖中經(jīng)常出現(xiàn)譜圖中經(jīng)常出現(xiàn)2M+H+、2M+Na+峰等。峰等。第28頁/共41頁第二十九

10、頁，共41頁。有的分子結(jié)構(gòu)中含雜原子（如有的分子結(jié)構(gòu)中含雜原子（如N，O ，S原子等）較原子等）較多時(shí)，有時(shí)會(huì)帶兩個(gè)多時(shí)，有時(shí)會(huì)帶兩個(gè)(lin )或多個(gè)電荷，這時(shí)可或多個(gè)電荷，這時(shí)可以檢測到雙電荷或多電荷離子峰以檢測到雙電荷或多電荷離子峰第29頁/共41頁第三十頁，共41頁。在組成在組成(z chn)有機(jī)化合物的常見元素中，大多數(shù)元素都有機(jī)化合物的常見元素中，大多數(shù)元素都是由具有一定自然豐度的同位素組成是由具有一定自然豐度的同位素組成(z chn)第30頁/共41頁第三十一頁，共41頁。第31頁/共41頁第三十二頁，共41頁。第32頁/共41頁第三十三頁，共41頁。1. 精確分子量和摩爾精確分

11、子量和摩爾(m r)分子量的區(qū)別分子量的區(qū)別2. MS信號(hào)的強(qiáng)弱取決于樣品的電離程度信號(hào)的強(qiáng)弱取決于樣品的電離程度 MS僅為輔助檢測手段，只可進(jìn)行粗略判斷反應(yīng)液中是僅為輔助檢測手段，只可進(jìn)行粗略判斷反應(yīng)液中是 否有該化合物，不能從否有該化合物，不能從MS出峰強(qiáng)度來判斷反應(yīng)液中樣出峰強(qiáng)度來判斷反應(yīng)液中樣 品的含量。品的含量。3. 溶劑的選擇溶劑的選擇(xunz) 選擇選擇(xunz)極性溶劑極性溶劑(推薦：甲醇、乙腈、水推薦：甲醇、乙腈、水)，避免非極性，避免非極性溶溶 劑，禁止使用氘代試劑。劑，禁止使用氘代試劑。第33頁/共41頁第三十四頁，共41頁。例例1：Exact Mass =482.3第34頁/共41頁第三十五頁，共41頁。例例2： Exact Mass =389.2第35頁/共41頁第三十六頁，共41頁。第36頁/共41頁第三十七頁，共41頁。1）接口裝置：同時(shí)也是離子源，去除溶劑，使樣品離子化。）接口裝置：同時(shí)也是離子源，去除溶劑，使樣品離子化。2）幾乎所有）幾乎所有(suyu)LC-MS都用大氣壓電離源作為接口裝置和離子源都用大氣壓電離源作為接口裝置和離子源第37頁/共41頁第三十八頁，共41頁。1.先看先看MS部分部分, 是否有所要離子峰，必要時(shí)可通過提取是否有所要離子峰，