Представяне на мас спектъра на веществото и неговата интерпретация
Представяне и тълкуване на масов спектър на веществата - Образователна секция, Масспектрометрия Масспектър на веществото, обикновено представен под формата на вертикални раздели, всеки.
Масовият спектър на веществото обикновено се представя като вертикални ленти, всяка от които представлява йон със специфично съотношение маса-заряд m/z (позиция върху абсцисата) и стойност, която показва относителното изобилие на йона в пробата (ордината на I спектъра) (фиг. 9.1).
Фигура: 9.1. Пример за мас спектър на просто съединение в графична форма
Най-интензивният пик обикновено има честота 100% и се счита за основен пик. Най-големият размер на сегмента (най-голямата маса) обикновено се свързва с молекулен йон, докато по-ниските маси са свързани с неговите фрагменти. Ако йоните в мас спектъра имат заряд, равен на единица, тогава позициите на техните пикове са еквивалентни на техните маси.
Нека да опишем няколко прости правила за декодиране на мас спектрите.
Спектрите обикновено декодират от по-голямо съотношение m/z до по-малки, тъй като големите фрагменти обикновено са най-информативни. За тях са възможни само много ограничен брой начини на образование, докато малките могат да възникнат по различни начини и е много по-трудно да се извлече аналитично полезна информация за тях от спектъра.
Тълкуването на спектъра трябва да започне с установяването на пика на молекулярния йон, т.е. пикът, съответстващ на йонизираната, но не дезинтегрирана родителска молекула. Обикновено се обозначава с буквата М. Относителната интензивност на пика М ни позволява да направим някои предположения за неговата структура и принадлежността на анализираното съединение към един или друг клас. Масата M е равна на масата на йонизиращата се молекула, минус масата на един електрон. Вероятността за образуване на молекулен йон е по-голяма за малки прости молекули. С увеличаване на броя на атомите в молекулите, вероятността от фрагментация на йона M + се увеличава. Напротив, такива стабилни групи като бензеновият пръстен спомагат за образуването на молекулен йон. Всъщност молекулните тегла могат да имат само дискретни стойности, което незабавно рязко ограничава броя на възможните структури, а по-подробният анализ на спектъра в областта на пика на молекулните йони позволява да се получи цяла поредица от допълнителна информация. Да вземем прост пример. Естественият бром се състои от два изотопа 79 Br и 81 Br в съотношение 1: 1. Следователно, молекулният йон на всяко съединение, съдържащо един бромен атом, дава в масовия спектър два пика с еднакъв интензитет, различаващи се с две атомни масови единици. Такъв дублет в спектъра е много характерен и веднага показва наличието на само един бромен атом в анализираното съединение. И ако имаше два бромови атома, тогава съответните йони биха дали пик под формата на триплет с разстояние между компонентите на две масови единици и съотношение на интензитет 1: 2: 1.
Въпреки това, при избора на молекулен йонен пик, трябва да се помни, че намаляването на М с количество от 5 до 14 или от 21 до 25 аму, което води до появата на интензивни йонни пикове, е изключително малко вероятно. Ако такива пикове все още присъстват в спектъра, тогава най-интензивният пик М, възприет като молекулярен, очевидно е избран неправилно или има примеси в пробата. Например, ако в мас спектъра на чисто съединение, най-тежкият йон има маса 120, а следващият има маса 112, йон 120 не е молекулярен, а е фрагментиран. Освен това, ако интензитетът на пика М + 2 е по-малък от 3% от интензитета на пика М, тогава съединението не съдържа хлор, бром, сяра и силициеви атоми, което е свързано с естеството на изотопите на тези елементи.
След това анализираме фрагментите. Молекулярният йон се разпада на две частици: заредена и неутрална. Последната често се оказва силно стабилна малка молекула като H2O, CO и т.н. Тези фрагменти са неутрални, но те могат да бъдат идентифицирани косвено чрез разликата между масите на молекулярния йон и заредения фрагмент. Последните често се описват като разлики, например: M-H2O или M-18; M-CO, или M-28; M-CH3, или M-15; M-H2C = C = O, или M-42 и т.н. Съставът на такива големи фрагменти обикновено е лесен за идентифициране, тъй като броят на вариантите на състава на малки фрагменти е много малък. Така например, за обикновените органични съединения M-18 винаги е M-H2O. А интензивният сигнал на M - H йона (M-1) означава не само наличието на лабилен водороден атом, но и отсъствие на други лабилни групи в това положение. В района с висока маса почти всички върхове са важни, дори ако тяхната интензивност е под 1%. Може да има няколко фрагмента, които се появяват веднага след разпадането на молекулен йон, тъй като разпадането може да продължи в няколко посоки.