质谱法分析和总结.docx

PAGE PAGE 10 第九章 质谱法 — ． 教 学 内 容 质 谱 分 析 法 的 基 本 概 念 、 发 展 概 况 及 特 点 由 质 谱 仪 器 结 合 质 谱 法 的 基 本质 谱 仪 的 工 作 流 程 各 主 要 部 件 的 基 本 结 构 、 基 本 原 理 及 性 能掌 握 联 用 技 术 质 谱 峰 的 类 型 、 离 子 碎 裂 途 径 及 有 机 化 合 物 的 质 谱 质 谱 法 的 图 谱 解 析 及 基 本 应 用 二 ． 重 点 与 难 点 ． 各 种 离 子 源 的 基 本 原 理 、 特 点 及 适 应 性 ． 各 种 重 量 分 析 器 的 基 本 结 构 、 分 析 原 理 、 特 点 及 适 用 性 ． 各 类 离 子 的 碎 裂 机 理 及 规 律 ． 质 谱 法 的 基 本 应 用 （ 分 子 量 、 分 子 式 、 结 构 式 的 确 定 ） 三 ． 教 学 要 求 ． 较 好 地 掌 握 质 谱 分 析 法 的 基 本 基 本 ． 掌 握 掌 握 仪 的 基 本 结 构 、 工 作 流 程 及 性 能 指 标 ． 在 较 深 入 掌 握 单 、 双 聚 焦 质 量 分 析 器 的 基 础 上 ， 比 较 其 它 质 量 分 析 器的 基 本 原 理 及 特 点 ． 一 般 了 建 质 谱 联 用 技 术 ． 掌 握 简 单 图 谱 的 解 析 ， 进 行 较 简 单 化 合 物 分 子 量 、 分 子 式 及 结 构 式 的分 析 四 ． 学 时 安 排 3 学 时 质 谱 法 是 通 过 将 样 品 转 化 为 运 动 的 气 态 离 子 并 按 质 荷比 （ m / z ）大 小 进行分 离记录的分 析方法 。所 获 得 结果即为 质 谱 图（ 亦称 质 谱 ）。 根 据 质 谱 图 提 供 的 信 息 可 以 进 行 多 种 有 机 物 及 无 机 物 的定性和定量 分析 、复 杂 化合物的结 构分析 、样 品中各种同 位素比的测 定 及 固 体 表 面 的 结 构 和 组 成 分 析 等 。 质 谱 仪 早 期 主 要 用 于 原 子 量 的 测 定 和 定 量 测 定 某 些 复 杂 碳 氢 混 合 物 中 的 各 组 分 等 。1 96 0 年以后，才 开 始用于复 杂化合物的鉴 定和结构分析 。实 验证明 ，质 谱法是研究 有机化合物 结构的有力 工具 。 第一节 质谱仪 — 、 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 z e U = 1/ 2 m ? 2 其 中 z 为 电 荷 数 ， e为 元 电 荷 （ e =1.6 0 × 1 0 - 1 9 C） ， U为 加 速 电 压 ， m为 离 子 的 质 量 ， ? 为 离 子 被 加 速 后 的 运 动 速 度 。 具 有 速 度 ? 的 带电粒 子进 入质谱分 析 器的电磁场 中， 根 据所选择的 分 离方式， 最 终实 现各种 离子按 m / z进 行 分离 。 根 据 质 量分析器的 工 作原理 ， 可 以 将 质 谱 仪 分 为 动 态 仪 器 和 静 态 仪 器 两 大类 。 在 静 态 仪 器 中 用 稳定的电 磁 场 ， 按 空 间 位 置 将 m /z 不 同 的 离 子分 开 ， 如 单 聚 焦 和 双 聚 焦 质 谱 仪 。 在 动 态 仪 器 中 采 用 变化的电 磁 场 ， 按 时 间不 同 来区分 m / z 不同 的 离 子 ， 如 飞 行 时 间 和 四 极 滤 质 器 式 的 质 谱 仪 。 二、 质谱 仪 的主要性能 指标 （ 1 ） 质 量 测 定 范 围 质 谱 仪 的 质 量 测 定 范 围 表 示 质 谱 仪 所 能 进 行 分 析 的 样品的 相 对原子质 量（ 或相对 分子质量 ） 范围 ， 通常采用原 子质 量 单 位 （ u ） 进 行 度 量 。 测 定 气 体 用 的 质 谱 仪 ， 一 般 质 量 测 定 范 围 在 2 ～ 10 0 ， 而 有 机质 谱 仪 一 般 可 达 几 千 ，现 代 质 谱 仪 甚 至 可 以 研 究 相 对 分 子 量 达 几 十万 的 生 化 样 品 。 分 辨 本 领 所 谓 分 辨 本 领 ， 是指质谱 仪分开 相 邻质量 数离 子 的 能 力 。 即 ： 对 两 个 相 等 强 度 的 相 邻 峰 ， 当 两 峰 间 的 峰 谷 不 大 于 其 峰 高 1 0 % 时 ， 认 为 两 峰 已 经 分 开 ， 其 分 辨 率 为