質(zhì)量頻譜質(zhì)譜分析法詳解演示文稿

質(zhì)量頻譜質(zhì)譜分析法詳解演示文稿本文檔共63頁；當前第1頁；編輯于星期一\4點1分（優(yōu)選）質(zhì)量頻譜質(zhì)譜分析法本文檔共63頁；當前第2頁；編輯于星期一\4點1分質(zhì)譜法分類：按用途分有機質(zhì)譜無機質(zhì)譜同位素質(zhì)譜按原理分單聚焦質(zhì)譜雙聚焦質(zhì)譜四極質(zhì)譜飛行時間質(zhì)譜回旋共振質(zhì)譜按聯(lián)用方式分氣質(zhì)聯(lián)用液質(zhì)聯(lián)用質(zhì)質(zhì)聯(lián)用本文檔共63頁；當前第3頁；編輯于星期一\4點1分第二節(jié) 質(zhì)譜分析的原理與儀器一、質(zhì)譜分析的過程與原理本文檔共63頁；當前第4頁；編輯于星期一\4點1分1、進樣化合物通過汽化引入離子化室；2、離子化在離子化室，組分分子被一束加速電子碰撞（能量約70eV），撞擊使分子電離形成正離子；M——M++e或與電子結(jié)合，形成負離子M+e——M—本文檔共63頁；當前第5頁；編輯于星期一\4點1分3、離子也可因撞擊強烈而形成碎片離子：4、荷電離子被加速電壓加速，產(chǎn)生一定的速度v，與質(zhì)量、電荷及加速電壓有關(guān)：本文檔共63頁；當前第6頁；編輯于星期一\4點1分5、加速離子進入一個強度為H的磁場，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，半徑為：將（1）（2）合并：當r為儀器設(shè)置不變時，改變加速電壓或磁場強度，則不同m/z的離子依次通過狹縫到達檢測器，形成質(zhì)量譜，簡稱質(zhì)譜。本文檔共63頁；當前第7頁；編輯于星期一\4點1分 進樣系統(tǒng)(inletsystem) 離子源(ionsource) 質(zhì)量分析器（massanalyzer） 檢測器（detecter） 真空系統(tǒng)（Vacuumsystem）二、質(zhì)譜儀的組成本文檔共63頁；當前第8頁；編輯于星期一\4點1分1、樣品引入系統(tǒng)

氣體——直接導(dǎo)入或用氣相色譜進樣 液體——加熱汽化或霧化進樣 固體——用直接進樣探頭本文檔共63頁；當前第9頁；編輯于星期一\4點1分進樣系統(tǒng)本文檔共63頁；當前第10頁；編輯于星期一\4點1分LaserAblationofPlasticsApplyingDifferentWavelenghts1064nm308nm248nm本文檔共63頁；當前第11頁；編輯于星期一\4點1分對于蒸汽壓低的樣品進行衍生化后進樣例如：葡萄糖變成三甲基硅醚的衍生物OCH2OHOHOHHOHOOCH2OSiMe3OSiMe3OSiMe3Me3SiOMe3SiOMe3SiCl本文檔共63頁；當前第12頁；編輯于星期一\4點1分

2、離子源(ionsource)主要作用是使分析物的分子離子化電子電離源(electronionizationEI)化學(xué)電離源(chemicalionizationCI)快原子轟擊(fastatombombardmentFAB)電噴霧源(electronsprayionizationESI)大氣壓化學(xué)電離（atmosphericpressurechemicalionizationAPCI)基質(zhì)輔助激光解吸電離（matrixassistedlaserDesorptionionizationMALDI)本文檔共63頁；當前第13頁；編輯于星期一\4點1分（1）電子電離源(electronionizationEI) 由陰極發(fā)射電子束，通過離子化室到達陽極，電子能量70eV，有機化合物的電離電位8-15eV。 可在平行電子束的方向附加一弱磁場，使電子沿螺旋軌道前進，增加碰撞機會，提高靈敏度。本文檔共63頁；當前第14頁；編輯于星期一\4點1分特點：

碎片離子多，結(jié)構(gòu)信息豐富， 有標準化合物質(zhì)譜庫；不能汽化的樣品不能分析；有些樣品得不到分子離子；本文檔共63頁；當前第15頁；編輯于星期一\4點1分（2）化學(xué)電離源(chemicalionizationCI)CH4+eCH4+

+2eCH4+

+CH4CH5++CH3 結(jié)構(gòu)與EI同，但是在離子化室充CH4，電子首先將CH4離解，其電離過程如下：生成的氣體離子再與樣品分子M反應(yīng)：

CH5++

MCH4+MH+本文檔共63頁；當前第16頁；編輯于星期一\4點1分特點：

得到一系列準分子離子（M+1）+，（M-1）+，（M+2）+等等；CI源的的碎片離子峰少，圖譜簡單，易于解釋；不適于難揮發(fā)成分的分析。本文檔共63頁；當前第17頁；編輯于星期一\4點1分

（3）快原子轟擊(fastatombombardmentFAB) 高能量的Xe原子轟擊涂在靶上的樣品，濺射出離子流。 本法適合于高極性、大分子量、低蒸汽壓、熱穩(wěn)定性差的樣品。 FAB一般用作磁式質(zhì)譜的離子源。本文檔共63頁；當前第18頁；編輯于星期一\4點1分（4）電噴霧源(electronsprayionizationESI) 結(jié)構(gòu)：噴嘴，霧化氣，干燥氣 原理：噴霧蒸發(fā)電壓噴霧針帶電液滴溶劑揮發(fā)樣品離子小孔板噴霧針尖電壓小孔板電壓電場方向圖2-1樣品在ESI接口中的離子化過程本文檔共63頁；當前第19頁；編輯于星期一\4點1分特點：適用于強極性，大分子量的樣品分析如肽，蛋白質(zhì)，糖等2產(chǎn)生的離子帶有多電荷3主要用于液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀本文檔共63頁；當前第20頁；編輯于星期一\4點1分3、質(zhì)量分析器(massanalyzer)1單聚焦分析器（singlefocusingmassanalyzer）2雙聚焦分析器（doublefocusingmassanalyzer）3四極桿分析器(quadrupoleanalyzer)4離子阱分析器(Iontrap)5飛行時間分析器(timeofflight）6富立葉變換離子回旋共振（Fouriertranformioncyclotronresonance）本文檔共63頁；當前第21頁；編輯于星期一\4點1分（1）單聚焦分析器（singlefocusingmassanalyzer）1）結(jié)構(gòu)：扇形磁場（可以是1800900600等）本文檔共63頁；當前第22頁；編輯于星期一\4點1分原理：由（3）式可知：

離子的m/Z大，偏轉(zhuǎn)半徑也大，通過磁場可以把不同離子分開； 當r為儀器設(shè)置不變時，改變加速電壓或磁場強度，則不同m/z的離子依次通過狹縫到達檢測器，形成質(zhì)譜。本文檔共63頁；當前第23頁；編輯于星期一\4點1分（2）雙聚焦分析器（Doublefocusingmassanalyzer）本文檔共63頁；當前第24頁；編輯于星期一\4點1分為什么要雙聚焦： 進入離子源的離子初始能量不為零，且能量各不相同，加速后的離子能量也不相同，運動半徑差異，難以完全聚集。解決辦法： 加一靜電場Ee，實現(xiàn)能量分散： 對于動能不同的離子，通過調(diào)節(jié)電場能，達到聚焦的目的。 雙聚焦分析器的特點：分辨率高本文檔共63頁；當前第25頁；編輯于星期一\4點1分（3）四極桿分析器(quadrupoleanalyzer)本文檔共63頁；當前第26頁；編輯于星期一\4點1分直流電壓Vdc交流電壓Vrf頻率為射頻區(qū)本文檔共63頁；當前第27頁；編輯于星期一\4點1分結(jié)構(gòu): 四根棒狀電極，形成四極場 1，3棒：(Vdc+Vrf) 2，4棒：-(Vdc+Vrf)原理： 在一定的VdcVrf下，只有一定質(zhì)量 的離子可通過四極場，到達檢測器。

在一定的（Vdc/Vrf)下，改變Vrf可實 現(xiàn)掃描。特點： 掃描速度快，靈敏度高 適用于GC-MS本文檔共63頁；當前第28頁；編輯于星期一\4點1分++-本文檔共63頁；當前第29頁；編輯于星期一\4點1分霧化氣噴霧針小孔板氣簾氣聚焦環(huán)一級四極桿碰撞四極桿二級四極桿碰撞氣小孔電壓

聚焦環(huán)電壓

一級四極桿電壓碰撞四極桿電壓二級四極桿電壓圖2-2MS/MS儀器結(jié)構(gòu)圖；各項主要電參數(shù)及氣體參數(shù)含義本文檔共63頁；當前第30頁；編輯于星期一\4點1分170937765圖2-5m/z=170的分子離子峰的子離子掃描圖本文檔共63頁；當前第31頁；編輯于星期一\4點1分[M1+H+]m/z170m/z93m/z77m/z65本文檔共63頁；當前第32頁；編輯于星期一\4點1分（4）離子阱分析器IonTrapAnalyzer特點：

結(jié)構(gòu)簡單 靈敏度高 適于小型聯(lián)用儀器（GC-MS）本文檔共63頁；當前第33頁；編輯于星期一\4點1分（5）飛行時間分析器TimeofFlightAnalyzer試樣入口電子發(fā)射柵極1 -270V柵極2–2.8kV接收器抽真空本文檔共63頁；當前第34頁；編輯于星期一\4點1分特點儀器結(jié)構(gòu)簡單,不需要磁場、電場等；掃描速度快，可在10-5s內(nèi)觀察到整段圖譜；無聚焦狹縫，靈敏度很高；可用于大分子的分析（幾十萬原子量單位），在生命科學(xué)中用途很廣；本文檔共63頁；當前第35頁；編輯于星期一\4點1分4、真空系統(tǒng)離子源的真空度應(yīng)達到10-3-10-5Pa，質(zhì)量分析器應(yīng)達到10-6Pa。真空裝置：機械真空泵 擴散泵 分子渦輪泵本文檔共63頁；當前第36頁；編輯于星期一\4點1分5、檢測器(detector)

電子倍增器本文檔共63頁；當前第37頁；編輯于星期一\4點1分6、檢測器的性能指標（1）質(zhì)量范圍指所能檢測的M/Z范圍四極質(zhì)譜 M/Z小于或等于1000磁式質(zhì)譜 M/Z可達到幾千飛行時間質(zhì)譜 M/Z可達到幾十萬（2）掃描速度指掃描一定質(zhì)量范圍所需時間

例如GC-MS： M/Z1-1000所需時間<1s本文檔共63頁；當前第38頁；編輯于星期一\4點1分（3）分辨率R質(zhì)譜對相鄰兩質(zhì)量組分分開的能力例如：CO+ 27.9949 N2+ 28.0061四極質(zhì)譜恰好能將此分開.本文檔共63頁；當前第39頁；編輯于星期一\4點1分但是: ArCl+ 74.9312 As+ 74.9216需要用高分辨質(zhì)譜.(4)靈敏度 指信噪比大于10時的樣品量。本文檔共63頁；當前第40頁；編輯于星期一\4點1分第三節(jié) 常見化合物的質(zhì)譜一、烴類質(zhì)譜1、烷烴71574329本文檔共63頁；當前第41頁；編輯于星期一\4點1分正構(gòu)烷烴的裂解規(guī)律：（1）質(zhì)譜特征是具有質(zhì)量相差14（CH2）單位的CnH2n+1系列；（2）碎片離子C3以上強度遞減，因為碎片可繼續(xù)分裂，但C3可重排為CH3CHCH3而穩(wěn)定；（3）異構(gòu)烷烴（支鏈烷烴）分支處易斷裂：+例如5-甲基十五烷 C10H21—CH—C4H9CH316985本文檔共63頁；當前第42頁；編輯于星期一\4點1分2、烯烴（1）具有烷烴的特征（2）易發(fā)生烯丙斷裂，生成很強的烯丙離子CH2=CH—CH2 M/Z=41CH2=CH—RR—CH2—CH2—CH2—CH=CH2+本文檔共63頁；當前第43頁；編輯于星期一\4點1分3、芳烴易發(fā)生芐基斷裂，生成芐基離子C2H2-26C2H2 -26M/Z91M/Z91M/Z39M/Z65本文檔共63頁；當前第44頁；編輯于星期一\4點1分39 65 9192M/Z

本文檔共63頁；當前第45頁；編輯于星期一\4點1分二、雜原子的質(zhì)譜(1)醇和酚醇類 （1） 雜原子存在，形成M/Z31的離子 和M—1的離子； （2） 失水生成M—18離子。CH3—CH2—OH（M/Z46） CH2=OH M/Z31CH3—CH2—OH（M/Z46） CH3—CH=OHM/Z45本文檔共63頁；當前第46頁；編輯于星期一\4點1分C3H7—CH—CH3OHC3H7CHOHCH—CH3OHM/Z=73M/Z=45M/Z=88M-H2OM-CH3M-1M45 707388本文檔共63頁；當前第47頁；編輯于星期一\4點1分酚類：（1）失去C=O M/Z 28（2）失去H2O M/Z 18（3）具有苯的特征本文檔共63頁；當前第48頁；編輯于星期一\4點1分（2）醛、酮、醚

辛酮—4CH3CH2CH3—C—CH2CH2CH2CH3OM/Z 12843715785M/Z 128 85 71 57 43本文檔共63頁；當前第49頁；編輯于星期一\4點1分本文檔共63頁；當前第50頁；編輯于星期一\4點1分再例如 對羥基苯甲醛本文檔共63頁；當前第51頁；編輯于星期一\4點1分醚類 乙基異丁基醚CH3—CH2—CH—O—CH2—CH3CH3—斷裂—斷裂本文檔共63頁；當前第52頁；編輯于星期一\4點1分（3）鹵素化合物R—X+ R++XR—CH2X+ R+CH2=X+如果是長鏈烴類，則可能有下列途徑本文檔共63頁；當前第53頁；編輯于星期一\4點1分（4）胺類CH3（CH2）8—CH2—NH2+CH3（CH2）8.CH2=NH2+M/Z=30醇、醚、酮等化合物均無此分裂。本文檔共63頁；當前第54頁；編輯于星期一\4點1分三、分裂和重排（1）麥氏重排（Mclafferty） 在辛酮-4的質(zhì)譜中，除43、57、71、85和128的質(zhì)譜峰外，還有一個很高的峰，質(zhì)量58，以及另兩個峰，質(zhì)量86和100。這是由于發(fā)生了重排：本文檔共63頁；當前第55頁；編輯于星期一\4點1分+++M/Z=86M/Z=100本文檔共63頁；當前第56頁；編輯于星期一\4點1分++M/Z=86M/Z=100++M/Z=58M/Z