Физико-химические методы исследования органических соединений. Масс-спектрометрия

Теоретические основы масс-спектрометрии

Метод основан на регистрации ионов, возникающих при деструкции молекул вещества

Масс-спектрометр

Источник электронов

Детектор

Схема прибора

Масс-спектр

Представляет собой графическую запись зависимости относительной интенсивности заряженных осколков молекулы в

Определение молекулярной массы

Молекулярную массу вещества определяют по пику молекулярного иона

Масс-спектр этанола

Как

Идентификация пика молекулярного иона
Пик молекулярного иона должен обладать наибольшим массовым числом,

Идентификация пика молекулярного иона

Пик молекулярного ион ОПРЕДЕЛЕН НЕВЕРНО, если потеря массы от

Идентификация пика молекулярного иона

Готовят более устойчивые производные:

R–OH + (CH3)3SiCl → R–O–Si(CH3)3

Определение молекулярной формулы

Проводится на основании изотопного состава.
(Руководство С. 132)

Анализ пика M+2

Если интенсивность пика М+2 меньше, чем 4,4% - в

Определение молекулярной формулы

Определение молекулярной формулы

Расчетные наборы пиков в кластерах изотопного содержания

3. Анализ пика M+1

По пику М+1 определяют число атомов углерода:

Определение

Определение молекулярной формулы

(Руководство С. 133)

Пример:

С6Н14 (гексан
и изомеры)

Интенсивности пиков изотопных ионов

Определение молекулярной формулы

Если по пику М+2 обнаружены кислород и сера, то

Определение молекулярной формулы

Для идентификации атомов азота пользуются азотным правилом:

Нечетная молекулярная масса

Нечетное

Для характеристики структуры молекулы удобно пользоваться показателем водородной ненасыщенности

Н =

Определение молекулярной формулы

Пример:

С7Н6О2

Н = nc – (nH + nHal)/2 + nN/2

Определение молекулярной формулы

Пример:

С3Н8О

Н = nc – (nH + nHal)/2 + nN/2

Фрагментация

Ионы, образующиеся при деструкции молекулярного иона называются фрагментными.

ab – нейтральная молекула

Основные пути фрагментации

1. Углеводородная цепь – разрыв у наиболее разветвленного атома

Основные пути фрагментации

4. Соединения с гетероатомом – разрыв β-связи

+

•

m/z =

Фрагментация путем перегруппировки

1. Перегруппировка чаще всего связана с миграцией водорода

2. Перегруппировка часто