质谱分析与质谱仪.ppt

13:23:36 13:23:36 第五章第五章第五章质谱分析质谱分析质谱分析一、概述 generalization 二、质谱仪与质谱分析 mass spectrometer and mass spectrometry 第一节第一节第一节基本原理与质谱仪基本原理与质谱仪基本原理与质谱仪 mass spectrometry , MS basic principle and Mass spectrometer 13:23:36 一、概述一、概述一、概述 generalization 分子质量精确测定与化合物结构分析的重要工具; 第一台质谱仪: 1912 年; 早期应用:原子质量、同位素相对丰度等; 40 年代:高分辨率质谱仪出现,有机化合物结构分析; 60 年代末:色谱-质谱联用仪出现,有机混合物分离分析; 促进天然有机化合物结构分析的发展; 80年代:非挥发性或热不稳定分子的分析进一步促进了 MS 的发展; 90 年代:由于生物分析的需要,一些新的离子化方法得到快速发展。同位素质谱仪;无机质谱仪;有机质谱仪。癸烷烃 13:23:36 质谱基本原理质谱解析有机分子分子离子碎片离子亚稳离子同位素离子……. 轰击、分离、收集、检测、记录等分子离子峰的形成及识别开裂方式及类型碎片离子峰亚稳离子峰 N规律……. 13:23:36 13:23:36 二、二、二、质谱仪与质谱分析原理质谱仪与质谱分析原理质谱仪与质谱分析原理 mass spectrometer and mass spectrometry 13:23:37 13:23:37 二、二、二、质谱仪与质谱分析原理质谱仪与质谱分析原理质谱仪与质谱分析原理 mass spectrometer and mass spectrometry 进样系统离子源质量分析器检测器 :离子源( 10 -3?10 -5 Pa) 原因: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; (4) 干扰离子源正常调节。 13:23:37 6 e -+e -e - +4000 V 0 V +e -e - heavy light ic and/or electric field sample vapourise ionise accelerate separate +A +B +CA +B +C + vacuum Mass spectrometry Mass spectrometry Mass spectrometry 13:23:37 13:23:37 原理与结构原理与结构原理与结构电离室原理与结构仪器原理图 13:23:37 13:23:37 ① Electron Ionization (EI) 源+++ + : R1 : R2 : R3 : R4 : e+ M +(M-R 2) +(M-R 3) + Mass Spectrum (M-R 1) + 13:23:37 13:23:37 EI 源的优点: H电离效率高,灵敏度高; H应用最广,标准质谱图基本都是采用 EI 源得到的; H稳定,操作方便,电子流强度可精密控制; H结构简单,控温方便. EI 源: 可变的离子化能量(10~240 eV ) 对于易电离的物质降低电子能量,而对于难电离的物质则加大电子能量( 常用 70 eV )。电子能量?电子能量?分子离子增加碎片离子增加缺点:能量高,某些分子不易得到分子离子峰;气态下被离子化,不适合热不稳定物质。 13:23:38 离子室内的反应气(甲烷等; 10~100 Pa,样品的 10 3 ~10 5倍),电子( 100~240 eV )轰击,产生离子,再与试样分子碰撞,产生准分子离子。②化学电离源( Chemical Ionization , CI ): 最强峰为准分子离子; 谱图简单; 不适用难挥发试样; + + 气体分子试样分子+ 准分子离子电子( M+1) + ;(M+17) + ;(M+29) +; 反应气和样品共同决定产物的形式缺点:重复性差;气态下离子化,热不稳定物质不适用。