仪器及药物分析（3-3荧光、质谱）.ppt

第二节 光学分析 一、原子吸收光谱 二、紫外 – 可见分光光度法 三、红外分光光度法 四、近红外光谱法（自学） 五、荧光分光光度法 六、有机质谱法 七、旋光与折光分析法(自学) 五、荧光分子光度法 （一）基本原理 （二）荧光分光光度计 （三）特点、方法与应用 （一）基本原理 当物质分子吸收了一定波长的紫外光能之后，基态 电子跃迁到第一激发态，处于激发态的电子首先以 无辐射的方式下降到第一激发态的低能级，而后再 回到基态时，所发射出的光称为荧光。 荧光是一种以光能为激发源的发射光，且波长比激 发态波长更长，所以，利用物质的荧光现象而建立 的分析方法称为荧光分光光度法。 荧光定量分析原理 荧光是由物质在吸收光能之后产生的发射光，其荧光强度 与物质吸收光能的程度和产生荧光的物质有关。 荧光效率φ ——反映荧光强度的重要参数 荧光强度 If 应与荧光物质的吸光强度( I0 －I )和荧光效率φ成正比，即 If =φ ( I0 －I ) 根据朗伯 – 比尔定律，和有关的运算，在一定的条件下， 得： If = 2.3φ I0εcl = Kc 灵敏度高：比紫外-可见分光光度法高2～4个数量级； 检测下限：0.1～0.1 μg/cm-3 相对灵敏度：0.05-0.005ppb（0.05M H2SO4) 选择性高 重现性好 取样量少 仪器不复杂 六、有机质谱法 1. 质谱基本知识 质谱仪 质谱分析原理 质谱图 2. 离子峰的主要类型 3. 有机质谱中的裂解反应 4. 有机化合物的一般裂解规律和常见质谱图 电子轰击 利用高速电子束撞击气态分子，将分解出的阳离子高速导入质量分离器中，按质荷比（m/z）的大小顺序收集，并以质谱图记录下来，根据质谱峰位置进行定性和结构分析，或根据强度进行定量分析。 化学电离 高能电子束和小分子反应气体，甲烷等，反应生成初级离子，CH4+.，再和样品分子反应，使之电离。 强致电离 电场作用下，汽化样品分子的电离 场解吸 不需要汽化，将样品吸附在处理过的金属尖端，通以微电流，金属成为场离子发射体，使样品解吸，离子化。 快原子轰击 高能原子束轰击，采用基质负载样品，用于不稳定的极性分子。 电喷雾电离 样品溶液在强静电场作用下形成带高度电荷的雾状小液滴，溶剂不断挥发，液滴裂分，最终形成带电离子，可用于分子量大于20000的生物分子和络合物分析。 六、有机质谱法 1. 质谱基本知识 2. 离子峰的主要类型 分子离子峰 同位素离子峰 碎片离子峰 重排离子峰 两价离子峰 3.有机质谱中裂解反应 4. 有机化合物的一般裂解规律和常见质谱图 （2）同位素离子峰（M+1峰） （3）碎片离子峰 （4） 重排离子峰 当分子中裂解为碎片离子时，在键断链的同 时，分子内部的原子或基团重排，形成随片离 子，这种离子产生的质谱峰称为重排离子峰。 （5） 两价离子峰 六、有机质谱法 1. 质谱基本知识 2. 离子峰的主要类型 3.有机质谱中裂解反应 自由基引发的裂解反应 自由基引发的重排反应 4 有机化合物的一般裂解规律和常见质谱图 α―裂解 α―裂解 （2）自由基位置引发的重排反应 六、有机质谱法 1. 质谱基本知识 2. 离子峰的主要类型 3.有机质谱中裂解反应 4 有机化合物的一般裂解规律和常见质谱图 烃类化合物的裂解 杂原子化合物的裂解 常见质谱图 ⑤ 芳香烃 （3） 常见质谱图 ② 醛、酮、酸的质谱图 ③ 其他化合物的质谱图 例一、推导下列化合物的碎片峰来源： M=93 Ｎ律——分子中若含有偶数个氮原子，则相对分子质量将是偶数；反之，将是奇数。这就是所谓的“氮律”。 例如：CH4 M=16 12C+1H×4=16 M 13C+1H×4=17 M+1 12C+2H+1H×3=17 M+1 13C+2H+1H×3=18 M+2 同位素峰 分子离子峰 　　由于同位素的存在，可以看到比分子离子峰大一个质量单位的峰；有时还可以观察到M+2，M+3…….； 1 6 1 5 m / z R A 1 3 . 1 1 2 1 . 0 1 3 3 . 9 1 4 9 . 2 1 5 8 5 1 6 1 0 0 1 7 1 . 1 m / z 　 一般有机化合物的电离能为7－13电子伏特，质谱中常用的电离电压为70电子伏特，过剩的能量使分子离子化学键断裂，产生各种“碎片”离子。 H3C H3C C=O+ · –CH3· CH3 –C≡O+ –CO CH3+ M+ ·= 58 m/z = 43 m/z = 15 碎片可以来剖析分子的结构 常见丢失碎片