質(zhì)譜解析入門(mén)基本規(guī)律ppt課件

1、1Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited質(zhì)譜解析入門(mén)2Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limitedv 質(zhì)譜解析的根本規(guī)律質(zhì)譜解析的根本規(guī)律v 奇電子離子和偶電子離子奇電子離子和偶電子離子v 氮規(guī)那么氮規(guī)那么v 環(huán)加雙鍵值環(huán)加雙鍵值v 同位素峰同位素峰v 低分辨液質(zhì)聯(lián)用儀質(zhì)譜圖解析根本步驟低分辨液質(zhì)聯(lián)用儀質(zhì)譜圖解析根本步驟質(zhì)譜解析入門(mén)根本規(guī)律3Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limitedv 奇電子離子和偶電

2、子離子奇電子離子和偶電子離子v 奇電子離子：含有一個(gè)未成對(duì)電子的離子奇電子離子：含有一個(gè)未成對(duì)電子的離子v 偶電子離子：不含未成對(duì)電子偶電子離子：不含未成對(duì)電子( (即電子全配對(duì)即電子全配對(duì)) )的的離子離子v 奇電子離子碎裂可產(chǎn)生奇電子碎片離子或偶電子奇電子離子碎裂可產(chǎn)生奇電子碎片離子或偶電子碎片離子碎片離子v 偶電子離子碎裂產(chǎn)生偶電子碎片離子是有利的偶電子離子碎裂產(chǎn)生偶電子碎片離子是有利的v 通常大氣壓下電離產(chǎn)生的都是準(zhǔn)分子離子，屬于通常大氣壓下電離產(chǎn)生的都是準(zhǔn)分子離子，屬于偶電子離子。偶電子離子。質(zhì)譜解析入門(mén)根本規(guī)律4Shimadzu International Trading (Sha

3、nghai) Co. Limitedv 氮規(guī)那么氮規(guī)那么v 不含氮的有機(jī)物：分子量為偶數(shù)不含氮的有機(jī)物：分子量為偶數(shù)v 含氮的有機(jī)物含氮的有機(jī)物v 分子量分子量( (單同位素單同位素) )含有奇數(shù)氮的有機(jī)物，其分子含有奇數(shù)氮的有機(jī)物，其分子量為奇數(shù)；含有偶數(shù)氮的有機(jī)物，其分子量為偶量為奇數(shù)；含有偶數(shù)氮的有機(jī)物，其分子量為偶數(shù)。數(shù)。v 奇電子離子：含有奇數(shù)氮的奇電子離子的質(zhì)荷比奇電子離子：含有奇數(shù)氮的奇電子離子的質(zhì)荷比為奇數(shù)；含有偶數(shù)氮的奇電子離子的質(zhì)荷比為偶為奇數(shù)；含有偶數(shù)氮的奇電子離子的質(zhì)荷比為偶數(shù)。數(shù)。v 偶電子離子：含有奇數(shù)氮的偶電子離子的質(zhì)荷比偶電子離子：含有奇數(shù)氮的偶電子離子的質(zhì)荷比

4、為偶數(shù)；含有偶數(shù)氮的偶電子離子的質(zhì)荷比為奇為偶數(shù)；含有偶數(shù)氮的偶電子離子的質(zhì)荷比為奇數(shù)。數(shù)。質(zhì)譜解析入門(mén)根本規(guī)律5Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limitedv 環(huán)加雙鍵值環(huán)加雙鍵值v 分子中雙鍵的數(shù)目和環(huán)數(shù)的總和就是該分子的環(huán)分子中雙鍵的數(shù)目和環(huán)數(shù)的總和就是該分子的環(huán)加雙鍵值，也稱(chēng)為不飽和度。加雙鍵值，也稱(chēng)為不飽和度。v 從分子式從分子式CxHyNzOn可計(jì)算出環(huán)加雙鍵值假設(shè)可計(jì)算出環(huán)加雙鍵值假設(shè)有有Si或或P，那么，那么Si的數(shù)目應(yīng)加到的數(shù)目應(yīng)加到C的數(shù)目的數(shù)目x，P的數(shù)的數(shù)目應(yīng)加到目應(yīng)加到N的數(shù)目的數(shù)目z。假設(shè)該分子為全飽和而

5、且。假設(shè)該分子為全飽和而且無(wú)環(huán)，無(wú)環(huán)，H的數(shù)目應(yīng)為的數(shù)目應(yīng)為2x+2+z，而實(shí)踐，而實(shí)踐H的數(shù)目為的數(shù)目為y，因此該分子的環(huán)加雙鍵值應(yīng)為：，因此該分子的環(huán)加雙鍵值應(yīng)為：v 環(huán)加雙鍵值環(huán)加雙鍵值 = (2x+2+z-y)/2v 根據(jù)環(huán)加雙鍵值可推測(cè)化合物類(lèi)型。根據(jù)環(huán)加雙鍵值可推測(cè)化合物類(lèi)型。質(zhì)譜解析入門(mén)根本規(guī)律6Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. LimitedNoImagev同位素峰同位素峰v同位素豐度的分布可協(xié)助判別峰的元素組成。對(duì)于同位素豐度的分布可協(xié)助判別峰的元素組成。對(duì)于大氣壓下電離，方法如下：大氣壓下電離，方法如下：v1 1、獲

6、取準(zhǔn)分子離子峰、獲取準(zhǔn)分子離子峰v2 2、找到單同位素峰、找到單同位素峰v3 3、推斷元素個(gè)數(shù)、推斷元素個(gè)數(shù)v 優(yōu)先思索優(yōu)先思索A+2A+2型元素存在的能夠性，因型元素存在的能夠性，因A+2A+2峰受峰受A+1A+1元素的影響較小，元素的影響較小，A+2A+2元素同位素的自然豐度也較元素同位素的自然豐度也較高，容易判別，尤其是氯和溴。高，容易判別，尤其是氯和溴。v 然后再判別然后再判別A+1A+1元素，可根據(jù)其與元素，可根據(jù)其與A A峰的強(qiáng)度比，峰的強(qiáng)度比，大致判別大致判別A+1A+1元素的種類(lèi)和所含個(gè)數(shù)。元素的種類(lèi)和所含個(gè)數(shù)。v4 4、給出能夠的分子式、給出能夠的分子式 質(zhì)譜解析入門(mén)根本規(guī)律

7、7Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limitedv 知分子式化合物的定性確證知分子式化合物的定性確證v 判別準(zhǔn)分子離子峰：正離子方式判別準(zhǔn)分子離子峰：正離子方式M+H+M+H+；負(fù)離子；負(fù)離子方式方式M-H-M-H-v 判別加合離子峰：正離子方式加鈉，加鉀等；負(fù)判別加合離子峰：正離子方式加鈉，加鉀等；負(fù)離子方式加氯等離子方式加氯等v 判別同位素豐度與實(shí)際值能否吻合判別同位素豐度與實(shí)際值能否吻合v 未知化合物的質(zhì)譜解析未知化合物的質(zhì)譜解析v 找到準(zhǔn)分子離子峰和加合離子峰找到準(zhǔn)分子離子峰和加合離子峰v 推斷出單同位素分子量推斷出單同位素分

8、子量v 根據(jù)同位素豐度、氮規(guī)那么等推斷元素個(gè)數(shù)根據(jù)同位素豐度、氮規(guī)那么等推斷元素個(gè)數(shù)v 根據(jù)環(huán)加雙鍵值、碎片離子和其他知信息推斷構(gòu)根據(jù)環(huán)加雙鍵值、碎片離子和其他知信息推斷構(gòu)造造v 高分辨質(zhì)譜、核磁共振確證高分辨質(zhì)譜、核磁共振確證質(zhì)譜解析入門(mén)根本步驟8Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limitedv 常見(jiàn)的偶電子離子裂解反響：常見(jiàn)的偶電子離子裂解反響：v 臨近帶電位點(diǎn)的鍵的裂解，伴隨電荷轉(zhuǎn)移并臨近帶電位點(diǎn)的鍵的裂解，伴隨電荷轉(zhuǎn)移并喪失一穩(wěn)定的小分子喪失一穩(wěn)定的小分子v 偶電子離子裂解反響服從宇稱(chēng)規(guī)律，一個(gè)偶電子偶電子離子裂解反響服從宇稱(chēng)

9、規(guī)律，一個(gè)偶電子離子產(chǎn)生另一偶電子離子及中性碎片離子產(chǎn)生另一偶電子離子及中性碎片 質(zhì)譜解析 -根本的偶電子離子裂解反響 9Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited 質(zhì)譜解析質(zhì)譜解析 -根本的偶電子離子裂解反響根本的偶電子離子裂解反響 1、單鍵裂解伴隨電荷的遷移 CH3-CH2-OH2+ CH3-CH2+ + H2O2、鍵的裂解伴隨環(huán)化及電荷的遷移v假設(shè)雜原子處于適當(dāng)?shù)奈恢茫子诎l(fā)生環(huán)化反響，那么產(chǎn)物假設(shè)雜原子處于適當(dāng)?shù)奈恢?，易于發(fā)生環(huán)化反響，那么產(chǎn)物離子的強(qiáng)度較高離子的強(qiáng)度較高OOHHHOHOHHOH+ H2O10Shimadz

10、u International Trading (Shanghai) Co. Limited 3、 環(huán)狀離子斷裂兩個(gè)鍵，電荷保管4、兩個(gè)鍵的斷裂，伴隨著重排 質(zhì)譜解析 -根本的偶電子離子裂解反響 11Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. LimitedRCOHOHHRCOHOH+v酯類(lèi)經(jīng)過(guò)類(lèi)似的反響生成相當(dāng)于質(zhì)子化酸的碎片離子。NHRHH2CNHRHH2CH3CNCH2H+Rv如烴鏈較長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)六元環(huán)的位氫重排為優(yōu)勢(shì)過(guò)程，這是發(fā)生在偶電子離子上的Mclafferty重排 質(zhì)譜解析 -根本的偶電子離子裂解反響 12Shimadzu Intern

11、ational Trading (Shanghai) Co. LimitedRNH2RHNRR2PHR2PH3R2OHR2SHR2ORRCORCOOHRSO3HRPO3H 有利于質(zhì)子有利于質(zhì)子化生成正化生成正離子離子 有利去質(zhì)子有利去質(zhì)子生成負(fù)離生成負(fù)離子子v少數(shù)情況，偶電子離子產(chǎn)生奇電子離子，少數(shù)情況，偶電子離子產(chǎn)生奇電子離子， 宏大的宏大的系系統(tǒng)離子統(tǒng)離子13Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited生物分子質(zhì)譜的解析v生物分子：肽、寡核苷酸和寡糖生物分子：肽、寡核苷酸和寡糖v生物分子的分子離子的裂解，遵照偶電子離子的裂生物分

12、子的分子離子的裂解，遵照偶電子離子的裂解規(guī)律解規(guī)律v肽、糖和核苷酸離子具有其特定的裂解途徑，產(chǎn)生肽、糖和核苷酸離子具有其特定的裂解途徑，產(chǎn)生的碎片離子有其特定的命名的碎片離子有其特定的命名14Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited肽產(chǎn)生的離子的命名肽產(chǎn)生的離子的命名 15Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited寡核苷酸產(chǎn)生的離子的命名寡核苷酸產(chǎn)生的離子的命名磷酸二酯鍵的4種能夠的裂解產(chǎn)生8種離子，含5-OH的離子稱(chēng)an 、bn 、cn和dn而含3-OH的離子稱(chēng)w

13、n 、xn 、yn和zn。下標(biāo)n指示其裂解位置。堿基的進(jìn)一步喪失用括號(hào)表示，如a3-B3A表示鍵的開(kāi)裂發(fā)生在3位的磷酸二酯基的核糖碳原子和氧原子之間并在同一位置進(jìn)一步喪失了腺苷堿基。16Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited為了解釋互補(bǔ)離子an-Bn和wn的構(gòu)成，提出了幾種裂解途徑，例如：上述裂解途徑中首先經(jīng)過(guò)1，2消除喪失堿基。這一消除能夠是由于分子間的堿催化產(chǎn)生的3磷酸酯基的帶負(fù)電的氧原子。然后，由這一中間體經(jīng)過(guò)磷酸二酯基的3C-O鍵的開(kāi)裂產(chǎn)生an-Bn和wn碎片。17Shimadzu International Trad

14、ing (Shanghai) Co. Limited寡糖產(chǎn)生的離子的命名寡糖產(chǎn)生的離子的命名電荷保管在非復(fù)原端的碎片稱(chēng)A、B、C，而電荷保管在復(fù)原端的碎片稱(chēng)X、Y、Z18Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited構(gòu)成B、Y的機(jī)制 19Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited構(gòu)成A、X的機(jī)制 20Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited黃酮苷產(chǎn)生的離子的命名黃酮苷產(chǎn)生的離子的命名21Shimadzu I

15、nternational Trading (Shanghai) Co. Limitedv 實(shí)例一.有機(jī)小分子的定性確證及雜質(zhì)推斷v 實(shí)例二.蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算質(zhì)譜解析實(shí)例22Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited 知樣品主成分為氨基硫化合物，其分子式C11H16N2SO5，分子量288.32，準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)288.08，構(gòu)造式如以下圖所示:實(shí)例一.合成有機(jī)小分子化合物定性確證NOOSNCOOHHCOCH323Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited樣品的TIC圖ES

16、I+樣品的色譜圖24Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited目的峰質(zhì)譜圖中的m/z=289.10為M+H+，m/z=311.10為M+Na+，m/z=327.05為M+K+，m/z=352.15為M+Na+CH3CN+。主成分質(zhì)譜圖50100150200250300350400450m/z0.01.02.03.04.05.06.0Inten. (x100,000)289.10327.05352.15311.1025Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited實(shí)踐同位素

17、豐度比100:14.94:6.91與實(shí)際同位素豐度比100:13.81:6.43一致。闡明分子式是符合實(shí)際值的。同位素豐度280.0282.5285.0287.5290.0292.5295.0297.5m/z0.000.250.500.751.001.25Inten.(x1,000,000)289.1290.1291.1288.2284.126Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limitedm/z=303.10為M+H+，m/z=325.10為M+Na+，m/z=341.10為M+K+，m/z=366.15為M+Na+CH3CN+。雜質(zhì)

18、加合離子峰與主成分質(zhì)譜圖類(lèi)似，且比主成分多了14 amu，所以能夠的分子式為C12H18N2SO5。雜質(zhì)的質(zhì)譜圖和推斷100150200250300350400450m/z0.00.51.01.52.0Inten.(x100,000)366.15303.10325.10341.1027Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited某蛋白質(zhì)的質(zhì)譜圖如上圖，如何計(jì)算該蛋白質(zhì)分子量?實(shí)例二.蛋白質(zhì)的分子量計(jì)算7501000125015001750m/z0.000.250.500.751.001.251.501.752.002.25Inten.(x10,000,000)1131106012119981305943141389315422