1第十八章质谱法(Mass Spectrometry,MS)质谱法— — 将样品分子置于高真空中(<10-3Pa),并受到高速电子流或强电场等作用,失去外层电子而生成分子离子,或化学键断裂生成各种碎片离子,然后在磁场中得到分离后加以收集和记录,从所得到的质谱图推断出化合物结构的方法。质谱分析法的特点:•分析速度快•灵敏度高•提供样品分子的相对分子质量和丰富的结构信息•样品量少(几微克— 10-12g)•要求纯样— — GC-MS,LC-MS•样品导入系统•样品分子离子•离子加速电场•按质荷比分离•离子流电信号质谱分析过程进样系统离子源质量分析器检测器1.气体扩散2.直接进样3.气相色谱1.电子轰击2.化学电离3.场致电离4.激光1.单聚焦2.双聚焦3.飞行时间4.四极杆质谱仪需要在高真空下工作:离子源(10-3 ∼10 -5 Pa )质量分析器(10 -6 Pa )(1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝;(2) 用作加速离子的几千伏高压会引起放电;(3) 引起额外的离子-分子反应,改变裂解模型,谱图复杂化。质谱仪(一)质谱仪的工作原理质谱仪是利用电磁学原理,使带电的样品离子按质荷比进行分离的装置。离子电离后经加速进入磁场中,其动能与加速电压及电荷Z有关,即Eo是离子在加速前于电离过程中得到的动能;z为所带电荷;V为加速电压;m是离子质量;v是离子线速度。若忽略Eo2210mvzVEE=+=zmVv/2=(二)质谱仪的基本结构使样品分子转变成离子通过电场使离子加速将离子流转变成电信号按质荷比分离离子凡有样品分子及离子存在和通过的地方,必须处于真空状态。2真空系统离子产生及经过系统必须处于高真空状态离子源真空度应达10-4~10-5Pa质量分析器中应达1.3×10-6Pa 一般质谱仪都采用机械泵预抽真空后,再用高效率扩散泵连续地运行以保持真空。现代质谱仪采用分子泵可获得高真空度。目的——高效重复地将样品引入到离子源中并且不能造成真空度的降低。类型——间歇式进样系统、直接探针进样及色谱进样系统。一般质谱仪都配有前两种进样系统以适应不同的样品需要。样品导入系统离子源是质谱仪的心脏功能——将进样系统引入的样品分子转化成离子。由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大,因此,对于不同的分子应选择不同的离解方法。电离源类型——电子电离源、化学电离源、场电离源、快速原子轰击源及电喷雾电离源等,其中以电子电离源及电喷雾电离源应用广泛。电子电离源是通用的电离法,是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子,即M+e →...