PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ PHỔ KHỐI LƯỢNG MS

LỜI NÓI ĐẦU3CÁC PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ41, Phương pháp quang phổ42, Phương pháp chung4PHỔ KHỐI LƯỢNG61, Đặt vấn đề62, Nguyên tắc phương pháp MS63, Máy khối phổ7a, Nguyên lý chung7b, Thiết bị9c, Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động16PHỔ KHỐI LƯỢNG CỦA MỘT SỐ CHẤT201, Hidrocacbon bão hòa202, Anken213, Ankin224, Ankylbenzen235, Hệ vòng thơm ngưng tụ246, Phổ khối của ancol247, Phổ khối của ete24a, Ete mạch thẳng24b, Ete thơm25KẾT LUẬN26TÀI LIỆU THAM KHẢO:28

PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ MỤC LỤC PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ LỜI NÓI ĐẦU Hóa phân tích môn ngành hóa học nghiên cứu phương pháp xác định thành phần cấu tạo hàm lượng thành phần mẫu khảo sát Hóa phân tích thường chia thành Hóa phân tích định tính Hóa phân tích định lượng hay chia thành Hóa phân tích vô Hóa phân tích hữu Phương pháp khối phổ hay phổ khối lượng viết tắt MS (Mass Spectrometry), phương pháp phân tích công cụ quan trọng để phân tích thành phần cấu trúc hợp chất vô hữu Lịch sử phát triển phương pháp kỷ XX Thompson người sử dụng máy phổ khối lượng phân tích hóa học, xác định khối lượng nguyên tử phân tử Conrad (1930) đưa thông báo nghiên cứu phổ khối lượng hợp chất hữu Tiếp theo phát triển nhanh chóng lĩnh vực PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ CÁC PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ 1, Phương pháp quang phổ Phương pháp phân tích quang phổ phương pháp sử dụng phổ biến việc phân tích khoáng vật, xem xét màu đậm vạch quang phổ để xác định thành phần hóa học khoáng vật tạo điều kiện thuận lợi cho việc tinh chế đơn chất từ khoáng vật 2, Phương pháp chung Dựa xạ điện từ phát hay bị hấp thụ từ mẫu Dựa vào đặc tính xạ phát hay hấp thụ cường độ chúng mà người ta định tính hay định lượng thành phần chất có mẫu * Bức xạ điện từ Bức xạ điện từ có chất sóng điện từ Theo Maxwell biến thiên điện trường làm phát sinh từ trường ngược lại, biến thiên từ trường làm xuất điện trường không gian xung quanh + Khi điện tích dao động với tần số làm xuất điện trường từ trường biến thiên tần số Trường tổng hợp điện trường từ trường gọi trƣờng điện từ Trường điện từ truyền không gian gọi sóng điện từ Bản chất xạ điện từ * Trong sóng điện từ, điện trường E từ trường H luôn có phương vuông góc với góc với phương truyền sóng điện từ ( điểm cường độ điện trường cường độ từ trường tăng giảm đối chiếu * • Trong phổ sóng điện từ có vùng hẹp từ 390nm < < 770nm thu nhận mắt gọi xạ khả kiến • Miền khả kiến chia làm vùng hẹp với màu sắc khác Nếu từ vùng bước sóng dài tới vùng bước sóng ngắn ta có miền: Đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ * Nối tiếp với miền tím phía bước sóng ngắn vùng tử ngoại (UV) Tia γ tia rơngen (X) xạ điện từ có bước sóng ngắn Nối tiếp với với miền đỏ vùng bước sóng dài miền xạ hồng ngoại( IR) , miền vi sóng sóng radio ( đài truyền thanh) PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ PHỔ KHỐI LƯỢNG 1, Đặt vấn đề - Mặc dù phương pháp khối phổ tương đối cũ (1910 Thomson tách đồng vị Neon 20 22) Song, bước ngoặt để phương pháp khối phổ trở thành phương pháp phân tích quan trọng Hóa hữu từ năm 1960 - Hai mạnh đóng góp vào phát triển phương pháp khối phổ là: * Với lượng mẫu nhỏ xác định khối lượng tương đối phân tử chí thành phần nguyên tố hợp chất * Qua việc phân mảnh khối phổ suy cấu trúc thông tin phần tử - Đối với phân tử phân cực, khó bay hơi, để tránh phân hủy có phương pháp ion hóa như: EI (va chạm điện tử), hóa học (CI), từ trường (field ionisation), FAB (bắn phá nguyên tử tốc độ cao), phổ khối ion thứ cấp (dekunder ion - MS), ESI (máy điện tử) - Có thể xác định khối lượng tương đối đến 1200 cao 2, Nguyên tắc phương pháp MS - Đo khối lượng, đo lượng - Phân tử bắn nguồn lượng lớn tạo thành ion phân tử hay mảnh ion - Tỉ lệ khối lượng/điện tích (m/z) tất ion ghi nhận cách thay đổi từ trường - Độ giàu tương đối ion tương ứng với m/z thể phổ MS PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Ví dụ: Phổ khối lượng - Khối lượng ion phân tử cho biết khối lượng phân tử hợp chất - Khối lượng phân mảnh ion cho biết thông tin cấu trúc hợp chất 3, Máy khối phổ a, Nguyên lý chung Khối phổ kỹ thuật phân tích đo phổ khối lượng phân tử tích điện chúng di chuyển điện trường Mẫu ion hóa trở thành phân tử tích điện khác phân tách dựa vào sai khác giá trị m/z Dữ liệu phổ khối tự động ghi lại sử dụng để nhận dạng protein công cụ tin sinh học * Quá trình ion hóa trình phân mảnh: - Quá trình ion hóa: Là trình bắn phá phân tử hợp chất hữu trung hòa thành ion phân tử mang điện tích dương phần tử mang lượng cao: PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Sự bắn phá làm tách điện tử khỏi phân tử khỏa sát làm cho phân tử biến thành ion dương, gọi ion phân tử Ion phân tử ion dương gốc chứa số lẻ điện tử, nên ion phân tử gọi cation gốc hay ion gốc.Quá trình ion hóa thực nhiều phương pháp khác nhau: + Phương pháp ion hóa va chạm điện tử: Đây phương pháp ion hóa phổ biến Trong buồng ion hóa, điện tử phát từ cathode làm vonfram reni, bay anode với vận tốc lớn Các phân tử chất nghiên cứu trạng thái va chạm với điện tử buồng ion hóa, nhận lượng điện tử bị ion hóa + Dùng phổ biến Tại buồng ion hóa, người ta đặt phận phát từ trường, “mũi nhọn” đặc biệt dạng dây dẫn mảnh (2.5 µm) hay lưỡi mảnh Người ta đặt điện cực vào “mũi nhọn” Ở “mũi nhọn” cho trường điện từ có gradien từ 107 - 1010 V/cm Dưới ảnh hưởng trường điện từ mạnh này, điện tử bứt khỏi phân tử chất nghiên cứu hiệu ứng đường hầm không gây kích thích Vậy phương pháp ion hóa này, ion phân tử tạo thành giữ nguyên trạng thái bản, vạch phổ mảnh Ngoài hai phương pháp ion hóa kể trên, người ta dùng phương pháp khác như: ion hóa hóa học, chiếu xạ photon, bắn phá nguyên tử nhanh… Tuy nhiên, phương pháp ion hóa phổ biến so với hai phương pháp vừa mô tả - Quá trình phân mảnh: PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Với lượng bắn phá cao ion phân tử vừa tạo thành biến thành mảnh ion dương nhỏ hơn, ion gốc, gốc tự do, phân tử trung hòa nhỏ Quá trình gọi trình phân mảnh Sự bắn phá phụ thuộc vào cấu tạo chất, phương pháp bắn phá lượng bắn phá Ion phân tử ion mảnh phần tử có khối lượng Nếu gọi khối lượng ion m điện tích e tỷ số z= m/e gọi số khối Vì số điện tích ion thường +1 nên giá trị m/e ion đơn giản khối lượng Các mảnh ion mang điện tích dương phận ghi nhận tín hiệu máy khối phổ chuyển thành mũi phổ tùy theo tỷ lệ m/e Ngoài trình phân mảnh có tạo thành ion mà thời gian tồn nhỏ (< 10-5 giây) gọi ion giả bền, ký hiệu m* Khi máy ghi lại xuất đầy đủ Tuy nhiên, người ta đánh dấu xuất phổ ghi nhận ion ban đầu cúng ion cuối b, Thiết bị Máy khối phổ có phận chính: * Buồng ion hóa: để hóa ion hóa phân tử thành dòng hạt tích điện * Từ trường: làm chệch hướng dòng ion tách chúng theo giá trị m/z PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ * Detector: phát đếm ion tách, tín hiệu điện thu tỉ lệ với lượng ion ghi nhận * Một số chế phân mảnh điển hình Sự phân hóa hợp chất hữu qua va chạm với electron thường xảy theo quy luật định, dựa vào quy luật người ta giải thích cấu tạo hợp chất hữu Các quy luật gọi chế phân mảnh phân tử Dưới xin giới thiệu số chế phân mảnh điển hình: - Cơ chế tách ankyl Những ankan hợp chất chứa nhóm ankyl bị phá vỡ hình thành ion ankyl gốc: Những ankyl gắn với nhóm chức X= OH, SH, OR… tách nhóm chức X cho ion dương gốc: - Cơ chế tách olefin Những ion ankyl mạch dài tách loại phân tử olefin sau: PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ - Cơ chế tách anlyl Những phân tử olefin mạch dài bị electron tạo thành ion gốc nên có chuyển dịch electron phân tử dẫn đến việc tách gốc ankyl ion dương anlyl bền, tồn hai dạng cộng hưởng (1) (2): - Cơ chế tách trophyli Các hợp chất benzen có nhóm CH 2X (X= H, ankyl, OH, SH, -COR,…) gắn với vòng benzen, thường tách gốc X cho ion tropyli theo chế sau: - Cơ chế tách oni Các hợp chất chúa nhóm X (X= OH, SH, OR, SR, NH 2, NHR, NR2) thường tách vài nhóm metyl, etyl, nhóm ion kiểu oni >C=X+: 10 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 14 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Hình 2: Máy khối phổ c, Cấu tạo nguyên tắc hoạt động * Nguyên tắc máy đo khối phổ: Nếu phương pháp phổ hồng ngoại, phổ tử ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân người ta giữ nguyên phân tử để nghiên cứu phương pháp phổ khối lượng người ta lại “phá hủy” phân tử để nghiên cứu chúng Như vậy, nói cách đơn giản, máy phổ khối lượng chế tạo để thực nhiệm vụ là: chuyển chất nghiên cứu thành thể khí (làm bay mẫu nghiên cứu áp suất thấp nhiệt độ thích hợp); tạo ion từ phân tử khí đó; phân tách ion ghi lại tín hiệu theo tỉ số khối lượng/điện tích (m/ze) chúng Bởi xác xuất tạo thành ion có z >1 nhỏ e = const (e điện tích electron) thông thường m/ze khối lượng ion Như máy phổ khối lượng thiết bị “sản xuất” ion xác định khối lượng chúng (phân tích ion) 15 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Về mặt nguyên lí hoạt động, sơ đồ hóa máy phổ khối lượng thành khối: 16 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Tất nhiên máy phổ khối lượng phải nối với máy tính để tự động hóa, để tăng hiệu sử dụng khai thác kết thu Ở khối làm bay hơi, mẫu đốt nóng tới 200 – 3000C áp suất thấp, làm bay chất có khối lượng phân tử lớn tới 1000 không chứa nhóm phân cực, có khối lượng phân tử tới 300 phân tử phân cực vừa phải Khối lượng mẫu cần vài microgram Khối tạo ion gọi buồng ion hóa Mẫu sau hóa phóng vào buồng ion hóa qua khe a bị bắn phá chùm electron b (hình 2.1.1) Do kết va đập phân tử chất nghiên cứu với electron có lượng cao (~ 70 eV) tạo ion dương chuyển động hướng gia tốc c d Nhứng ion âm bị hút phía thành sau buồng ion hóa (vì tích điện dương so với phía trước buồng ion hóa) Những ion dương qua c d gia tốc tác dụng hiệu điện V (khoảng kV) rời khỏi buồng ion hóa từ khe g (hình 2.1.1) Trong trường hợp đặc biệt, mẫu đưa thẳng vào buồng ion hóa không qua khối làm bay Khi cần vài ng chí pg (10 -9 – 10-12g) Hình 3: Sơ đồ buồng ion hóa Việc phân tích ion thực hai khối: khối phân tách ion, khối ghi nhận tín hiệu ghi phổ Khối phân tách ion có nhiệm vụ phân tách chùm ion (gồm ion phân tử nhiều ion mảnh khác nhau) cho phận thu nhận tín 17 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ hiệu loại ion để ghi lại thành phổ Để đảm bảo chuyển động tự cho ion, buồng ion hóa khối phân tách người ta phải hút chân không tới ~ 10-7 mmHg (thông thường tới 10-6 mmHg) Có nhiều cách phân tách chùm ion dựa vào định luật vật lí khác Khối thu nhận tín hiệu ghi phổ: để thu nhận khuếch đại tín hiệu ion người ta dùng thiết bị khác phù hợp với cách phân tách ion sử dụng phận phân tách Các thông tin đưa vào máy tính Ở nhớ máy tính có chứa sẵn phổ hàng loạt hợp chất hữu có chọn lọc Khi phổ hợp chất nghiên cứu vừa ghi xong, máy tính tự động so sánh với phổ nhớ để nhận biết hợp chất nghiên cứu Phổ phân giải thấp số hóa lưu trữ máy tính lại khôi phục dạng biểu đồ in cách tự động Ở phương pháp phổ khối lượng phân giải cao, thông tin xử lý máy tính chương trình hóa với khối lượng xác C, H, O, N Từ khối lượng xác ion, máy tính cho biết thành phần chúng Thành phần ion tự động ghi theo chiều tăng giá trị m/z xếp theo loại (ví dụ loại ion chứa C, H, loại ion chứa C, H, O ) Người ta gọi đồ nguyên tố Ngày người ta tiếp tục cải tiến máy phổ sử dụng máy tính để trợ giúp cho việc giải phổ 18 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ PHỔ KHỐI LƯỢNG CỦA MỘT SỐ CHẤT 1, Hidrocacbon bão hòa Ion phân tử hidrocacbon bão hòa xuất yếu với hidrocacbon mạch dài Để đánh giá độ bền ion phân tử người ta đưa độ bền ion phân tử WM tính sau: Wm = Ở Wm cường độ ion phân tử; ∑I tổng cường độ ion xuất phổ.Độ bền ion phân tử phụ thuộc vào cấu tạo phân tử: Ion phân tử hidrocacbon vòng bão hòa bền mạch thẳng bão hòa.Ion phân tử hidrocacbon thơm bền hidrocacbon bão hòa chưa bão hòa Các ankan mạch nhánh có khuynh hướng cắt nhóm mạch nhánh trước tiên phổ khối sau: Trên phổ cho thấy C3H7+ với m/e = 57 có cường độ lớn cắt mạch nhánh phân tử hidrocacbon Hợp chất vòng bão hòa nói chung bền vững ankan mạch thẳng qua va chạm electron Ion phân tử xuất có cường độ lớn lần so với pic tương ứng 19 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 2, Anken Nói chung ion phân tử anken phổ khối xuất với cường độ mạnh Số khối thường gặp 27, 41, 55, 20 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Hình 5: Phổ khối 2-hexanen Sự phá vỡ phân tử trans hex-2-en theo sơ đồ sau: 21 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Đối với olefin có số cacbon C đến C9 xảy trình ion hóa theo qui luật sau: + Các anken có nối đôi đầu mạch (R= H) thường ion hóa theo chế F1 cho ion có số khối m/e 42, 56, 70 + Chỉ có nhóm metyl tách theo chế F3, tạo đồng phân hóa + Các anken có số khối trung bình thường cho ion m/e 55 với cường độ mạnh + Các ion m/e 43, 57 có cường độ mạnh với mạch nhánh vị trí 3, Ankin Ankin cho ion phân tử từ yếu đến vắng mặt, ion thường xuất có số khối m/e 39, 53, 67, Ankylaxetilen phổ khối bị phá vỡ phân tử liên kết β-CC=C sau: Cơ chế chuyển vị Mclafferty thường xảy trình ion hóa phân tử cho m/e = 40 4, Ankylbenzen Nói chung ankylbenzen cho ion phân tử mạnh ion mảnh thường gặp m/e 39, 50, 51, 52, 65, 77, 91, 105, 119, Quá trình phá vỡ phân tử xảy theo chế cắt ion tropyli: 22 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Cơ chế chuyển vị Mclafferty thường xuất trình ion hóa phân tử ankylbenzen có gốc ankyl mạch dài: Hình 6: Khối phổ toluen 5, Hệ vòng thơm ngưng tụ Phổ khối vòng thơm ngưng tụ naphtalen, phenantren, tetraxen, pyren cho ion phân tử M (M – 1) xảy phá vỡ phân tử khác phổ khối naphtalen cho ion phân tử M 128 (100%) ion khác có cường độ ion nhỏ 10% 23 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 6, Phổ khối ancol Ancol cho ion phân tử yếu vắng mặt ion mảnh m/e 31, 45, 59, (M – 18) 7, Phổ khối ete a, Ete mạch thẳng Ete mạch thẳng cho ion phân tử với cường độ yếu, số khối thường xuất phổ 31, 45, 59, 73 xuất ion mảnh RO+ ROCH2+ cắt liên kết α C-O hay liên kết β phân tử b, Ete thơm Ete thơm cho ion phân tử mạnh ưu tiên phá vỡ liên kết C-O cho ion aryl 24 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 25 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ KẾT LUẬN - Khối phổ công cụ hữu hiệu sử dụng nhiều phân tích cấu trúc hợp chất hữu - Phân tích phổ khối lượng tìm mối liên quan số khối xuất phổ khối lượng cấu tạo phân tử dựa chế phá vỡ phân tử Công thức lúc giải thuận lợi trọn vẹn phụ thuộc vào trường hợp cụ thể, nhìn chung phân trường hợp sau: - Trường hợp thứ nhất: có công thức dự kiến cần dựa vào phổ khối lượng để xác định công thức có không Trường hợp đơn giản nhất, trước tiên cần tìm phổ có số khối tương ứng với phân tử lượng, nhiên có trường hợp xuất phổ có nhiều trường hợp vắng mặt phân tử lớn dễ bị phá vỡ phân tử không bền Trường hợp phân tử có chứa nguyên tố Cl, Br, S dựa vào chiều cao pic ion phân tử đồng vị để xác định Sau từ công thức phân tử, dựa vào chế phá vỡ tìm khả ion mảnh hình thành tính số khối ion, sau đối chiếu với giá trị m/e phổ xem có trùng không Nếu số khối phân tử tìm phổ có trùng lặp số ion mảnh xác nhận công thức cấu tạo dự kiến chất - Trường hợp thứ hai: biết khối lượng phân tử công thức cấu tạo phân tử phải dựa vào số khối m/e phổ cấu tạo mảnh ion có số khối để lắp ghép lại thành phân tử - Trường hợp thứ ba: biết khối lượng phân tử phân giải cao ( ví dụ M= 151,0634) dựa vào bảng tra cứu tìm công thức phân tử, sau tiến hành trường hợp - Trường hợp thứ tư: biết khối lượng phân tử loại nguyên tố có mặt phân tử, trước tiên nên dựa vào ion đồng vị Cl, Br, S… phân tử có chứa 26 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ nguyên tố tỷ lệ đồng vị 13C/ 12C để xây dựng công thức phân tử, sau dựa vào số khối m/e phổ để thiết lập công thức cấu tạo 27 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ TÀI LIỆU THAM KHẢO: Các trang web, link tài liệu: 1, http://documents.tips/documents/giao-trinh-khoi-pho.html 2, https://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C6%B0%C6%A1ng_ph%C3%A1p_kh%E1%BB %91i_ph%E1%BB%95 3, http://omnisci.com.vn/bvct/may-sac-ky-long-may-sac-ky-khoi-pho-thiet-bi-thi- nghiem-noi-that-thi-nghiem/11/ly-thuyet-khoi-pho.html 28 [...]... 12 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Đối với vòng thơm phản ứng cộng hợp Retro có thể tranh chấp với phản ứng tách ion tropyli: Và còn một vài nguyên lý khác 13 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 14 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Hình 2: Máy khối phổ c, Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động * Nguyên tắc máy đo khối phổ: Nếu như trong các phương pháp phổ. .. của phân tử b, Ete thơm Ete thơm cho ion phân tử mạnh và ưu tiên phá vỡ liên kết C-O cho ion aryl 24 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 25 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ KẾT LUẬN - Khối phổ là công cụ hữu hiệu được sử dụng nhiều trong phân tích cấu trúc các hợp chất hữu cơ - Phân tích phổ khối lượng là tìm mối liên quan giữa các số khối xuất hiện trên phổ khối lượng. .. Ion phân tử xuất hiện có cường độ lớn hơn 3 lần so với các pic tương ứng 19 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 2, Anken Nói chung ion phân tử của anken trong phổ khối đều xuất hiện với cường độ mạnh Số khối thường gặp là 27, 41, 55, 20 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Hình 5: Phổ khối của 2-hexanen Sự phá vỡ phân tử của trans hex-2-en theo sơ đồ sau: 21 PHỔ KHỐI LƯỢNG... ở hai khối: khối phân tách ion, khối ghi nhận tín hiệu và ghi phổ Khối phân tách ion có nhiệm vụ phân tách chùm ion (gồm ion phân tử và rất nhiều các ion mảnh khác nhau) sao cho ở bộ phận tiếp theo có thể thu nhận được tín 17 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ hiệu của từng loại ion để ghi lại thành phổ Để đảm bảo chuyển động tự do cho các ion, ở buồng ion hóa cũng như ở khối phân tách... (phân tích các ion) 15 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Về mặt nguyên lí hoạt động, có thể sơ đồ hóa một máy phổ khối lượng thành 4 khối: 16 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Tất nhiên là máy phổ khối lượng phải được nối với máy tính để tự động hóa, để tăng hiệu quả sử dụng và khai thác các kết quả thu được Ở khối làm bay hơi, mẫu có thể được đốt nóng tới 200 – 3000C... đó; phân tách các ion đó rồi ghi lại tín hiệu theo tỉ số khối lượng/ điện tích (m/ze) của chúng Bởi vì xác xuất tạo thành các ion có z >1 là rất nhỏ và vì e = const (e là điện tích của một electron) do đó thông thường m/ze chính là khối lượng của ion Như thế máy phổ khối lượng là một thiết bị “sản xuất” ra các ion và xác định khối lượng của chúng (phân tích các ion) 15 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN...PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ - Cơ chế tách Retro-Diels-Alder Các hợp chất vòng chứa nối đôi thường được tách ra để cho các olefin theo phản ứng Retro-Diels-Alder: - Chuyển vị McLafferty Các nguyên tử hidro ở vị trí γ đối với các nối đôi C=C hoặc C=O thường có sự chuyển vị đến nguyên tử cacbon của nối đôi này: - Chuyển vị gốc 11 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ... tropyli: 22 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ Cơ chế chuyển vị Mclafferty cũng thường xuất hiện trong quá trình ion hóa phân tử ankylbenzen có gốc ankyl mạch dài: Hình 6: Khối phổ của toluen 5, Hệ vòng thơm ngưng tụ Phổ khối của các vòng thơm ngưng tụ như naphtalen, phenantren, tetraxen, pyren cho ion phân tử M và (M – 1) còn rất ít xảy ra sự phá vỡ phân tử khác như phổ khối của naphtalen... phổ khối của naphtalen cho ion phân tử M 128 (100%) còn các ion khác có cường độ ion nhỏ hơn 10% 23 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 6, Phổ khối của ancol Ancol cho ion phân tử yếu hoặc vắng mặt và các ion mảnh m/e 31, 45, 59, (M – 18) 7, Phổ khối của ete a, Ete mạch thẳng Ete mạch thẳng cho ion phân tử với cường độ yếu, các số khối thường xuất hiện trên phổ là 31, 45, 59, 73 do sự... tục cải tiến máy phổ và sử dụng máy tính để trợ giúp cho việc giải phổ 18 PHỔ KHỐI LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ PHỔ KHỐI LƯỢNG CỦA MỘT SỐ CHẤT 1, Hidrocacbon bão hòa Ion phân tử của hidrocacbon bão hòa luôn xuất hiện nhưng yếu với các hidrocacbon mạch dài Để đánh giá độ bền ion phân tử người ta đưa ra độ bền ion phân tử WM được tính như sau: Wm = Ở đây Wm là cường độ ion phân tử; ∑I là tổng