分离科学课程11-质谱法.pdf

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分离科学课程11-质谱法

质谱法 一、概述 二、有机质谱 三、生物质谱 四、色谱-质谱联用技术 五、质谱-质谱联用技术 一、概述 质谱法(mass spectrometry, MS )是将被 测物质离子化,并按离子的质荷比(m/z )大 小进行分离,测量各种离子谱峰的强度而实现 分析目的的一种分析方法。 质谱法具有分析速度快、灵敏度高及可以 提供样品分子的相对分子质量和丰富的结构信 息的优点。 发展简史: 1、1906年英国物理学家J. J. Thomoson 发明了质谱,作为无 机化学中研究同位素的分析工具。 2 、英国实验物理学家F. W. Aston顿因发明质谱仪分离同位素 而获得1922年诺贝尔化学奖。 2 、20世纪40年代以后质谱开始用于有机化合物的分析,发 展成为有机质谱。 3、60年代出现了气相色谱-质谱联用仪,开始成为有机物分 析的重要仪器。 4 、80年代后,由于两种软离子化技术相继问世(J. Fenn和K. Tanaka分别因发明电喷雾和基质辅助激光解析电离技术而荣获 2002年诺贝尔化学奖),及液相色谱-质谱联用仪和质谱-质谱联 用仪等的发展,质谱的应用拓展到分析高极性、难挥发和热不稳 定样品的范围,应用到生物大分子研究,发展成为生物质谱。 分类: 同位素质谱 无机质谱 有机质谱 按质量分析器分类 按联用方式分类 / (G C /M S ) 磁质谱 气相色谱 质谱 (Q M S ) / (L C /M S ) 四极质谱 液相色谱 质谱 (T O F M S ) / (M S /M S ) 飞行时间质谱 质谱 质谱 离子阱质谱 (IT M S ) 离子回旋共振质谱(IC R M S ) 二、有机质谱 (一)有机质谱原理 (二)有机质谱仪 (一)有机质谱原理 有机质谱分析的方法原理是将气态的样品分子置 于高真空中或大气压下,在高速电子流或强电场的作 用下,失去外层电子而生成分子离子(molecular ion ),或化学键断裂生成不同质量的碎片离子 (fragment ion )。这些离子在质量分析器中按质荷比 大小顺序分开,经检测器检测,可得到化合物的质谱 图,从质谱图中峰的位置进行定性分析,峰的强度进 行定量分析,以此获得化合物的分子量及其它有关结 构信息。 分子离子是指失去一个电子而带正电荷的分 M  M  子(用 表示,或简写为 );碎片离子是  指分子中某些化学键断裂而生成的质量较小的带 正电荷的碎片。 常见的质谱图是经计算机处理的棒图(bar graph ),图中每一个棒(每一条线段)代表一种 质量的离子。 横坐标表示离子的质荷比  ,纵坐标表 m / z 示离子的相对强度(或称为相对丰度)。 (二)有机质谱仪 质谱仪类型各不相同,但仪器的基本组成都 基本相同。 电离装置:把样品分子电离为离子;

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