有机结构分析中科大有机质谱法MS推荐PPT演示文稿
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有机结构分析中科大有机质谱法MS
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MS(质谱图)PPT课件
精选
NO2 NH2 183
69
精选
70
精选
71
三、碎片离子峰
一般有机化合物的电离能为7－13电子伏特，质谱中常用
的电离电压为70电子伏特，使结构裂解，产生各种“碎片”离
子。
烷正 己
15
29
43 57
71
H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
71 57 43 29
15
7 1 H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
• GCMS中TIC图相当于色谱图 • EI源的TIC图 GC的FID检测器所得色谱图 • 每张MS图中所有离子的强度
精选
26
质谱图
精选
28
质谱术语
精选
29
有机质谱中的各种离子
– 、分子离子 – 、同位素离子 – 、碎片离子 – 、重排离子 – 、亚稳离子 – 、多电荷离子 – 、负离子 – 、准分子离子 如 MH+ 、 M Na+ 、 (M-H)– 、母离子与子离子 – 、奇电子离子和偶电子离子
精选
30 30
第二节 离子峰的主要类型
一、分子离子峰 二、同位素离子峰 三、碎片离子峰 四、奇电子离子峰 五、偶电子离子峰
一、分子离子峰
分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。
分子离子的质量与化合物的分子量相等。 M+e-→ M ＋+2e
位于质谱图的右端，因为m/e最大
相对强度取决于分子离子相对于裂解产物的稳定性。
n=3 （a+b）3=a3+3a2b+3ab2+b3 a=3 b=1
=33+3× 32 × 1 + 3× 3 × 1 2+1
NO2 NH2 183
69
精选
70
精选
71
三、碎片离子峰
一般有机化合物的电离能为7－13电子伏特，质谱中常用
的电离电压为70电子伏特，使结构裂解，产生各种“碎片”离
子。
烷正 己
15
29
43 57
71
H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
71 57 43 29
15
7 1 H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
• GCMS中TIC图相当于色谱图 • EI源的TIC图 GC的FID检测器所得色谱图 • 每张MS图中所有离子的强度
精选
26
质谱图
精选
28
质谱术语
精选
29
有机质谱中的各种离子
– 、分子离子 – 、同位素离子 – 、碎片离子 – 、重排离子 – 、亚稳离子 – 、多电荷离子 – 、负离子 – 、准分子离子 如 MH+ 、 M Na+ 、 (M-H)– 、母离子与子离子 – 、奇电子离子和偶电子离子
精选
30 30
第二节 离子峰的主要类型
一、分子离子峰 二、同位素离子峰 三、碎片离子峰 四、奇电子离子峰 五、偶电子离子峰
一、分子离子峰
分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。
分子离子的质量与化合物的分子量相等。 M+e-→ M ＋+2e
位于质谱图的右端，因为m/e最大
相对强度取决于分子离子相对于裂解产物的稳定性。
n=3 （a+b）3=a3+3a2b+3ab2+b3 a=3 b=1
=33+3× 32 × 1 + 3× 3 × 1 2+1
第九章质谱分析法(共156张PPT)
MW: 165
[M-58]
[M-17]
3 快原子轰击(fast atom bombardment FAB)
原理：快原子(Ar或Xe）轰击样品产生离子 特点：
1. 适用于极性强，难汽化，分子量大的化合物分析
2. 得准分子离子，如（M+H)+ （M+Na)+ 碎片离子很少
3. FAB一般用作磁式质谱的离子源
结构:
四根棒状电极，形成四极场 1，3棒： (Vdc +Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf ) 原理：在一定的Vdc Vrf 下 ， 只有一定质量的离子可通过四极场， 到达检测器，其他质量的离子碰到四极杆被吸收，在另外的 Vdc Vrf 下可接收到另外质量的离子。在一定的Vdc/Vrf)下，连续改 变Vrf或Vdc可实现质量扫描. 特点：扫描速度快，灵敏度高.
检测器（detecter）
真空系统（Vacuum system）
9.2.1 有机质谱仪的构成
GC LC 直接进样探头
进样系统
四极质量分析器 Quadrupole 四极离子阱 IT 扇形场质谱量分析器 Sector 飞行时间质谱仪 TOF-MS 离子回旋共振质谱仪 ICR-MS
离子源
质量分析器
离子检测器
某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如图，确定化合物结构式。
m* 亚稳离子
它们的存在从质谱图中很容易判别。
酯可以发生α-裂解丢失 或OR自由基产生m/z59＋n×14和29＋n×14的离子.
根据精密质量就可以将这些物质区别开来
1960年代：研究GC-MS联用技术
分子离子一般指由天然丰度最高的同位素组合的离子，相应的有相同元素的其他同位素组成的离子称为同位素离子，在质谱中称为同位素峰.
[M-58]
[M-17]
3 快原子轰击(fast atom bombardment FAB)
原理：快原子(Ar或Xe）轰击样品产生离子 特点：
1. 适用于极性强，难汽化，分子量大的化合物分析
2. 得准分子离子，如（M+H)+ （M+Na)+ 碎片离子很少
3. FAB一般用作磁式质谱的离子源
结构:
四根棒状电极，形成四极场 1，3棒： (Vdc +Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf ) 原理：在一定的Vdc Vrf 下 ， 只有一定质量的离子可通过四极场， 到达检测器，其他质量的离子碰到四极杆被吸收，在另外的 Vdc Vrf 下可接收到另外质量的离子。在一定的Vdc/Vrf)下，连续改 变Vrf或Vdc可实现质量扫描. 特点：扫描速度快，灵敏度高.
检测器（detecter）
真空系统（Vacuum system）
9.2.1 有机质谱仪的构成
GC LC 直接进样探头
进样系统
四极质量分析器 Quadrupole 四极离子阱 IT 扇形场质谱量分析器 Sector 飞行时间质谱仪 TOF-MS 离子回旋共振质谱仪 ICR-MS
离子源
质量分析器
离子检测器
某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如图，确定化合物结构式。
m* 亚稳离子
它们的存在从质谱图中很容易判别。
酯可以发生α-裂解丢失 或OR自由基产生m/z59＋n×14和29＋n×14的离子.
根据精密质量就可以将这些物质区别开来
1960年代：研究GC-MS联用技术
分子离子一般指由天然丰度最高的同位素组合的离子，相应的有相同元素的其他同位素组成的离子称为同位素离子，在质谱中称为同位素峰.
第六章质谱分析法MSppt课件
正离子在电场作用下被加速 所有离子同时飞越长度为L的无场空间，先后到达检测器
eV 1 m v2 1 m( L )2
2
2t
m/e
2V L2
t2
V,L不变时， t由m/e决定 一般，1-30s
25
5 飞行时间分析器
26
5 飞行时间分析器
特点： ➢简单、耐用，无质量范围限制。 ➢取样速度快，适用于快速GC/MS；分析适用于脉冲离子化
3 四极杆分析器 (quadrupole mass analyzer) 四极滤质器， quadrupole mass filter 结构: 四根棒状电极，相对的两个电极相连，形成四极场 1，3棒：+(Vdc + Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf )
特点：扫描速度快，灵敏度高。 适用于GC-MS。
数据系统：计算机 蛋白质库……
主要信息：准分子离子（单多级质谱）；子离子；母离子； 中性丢失谱（多级质谱）
软电离，得到准分子离子。结构解析需MS-MS。一般不适用于非 极性化合物。
36
3 串联质谱 (tandem mass spectrometry，MS/MS, MSn)
mass separation-mass spectra characterization 串联方式： p318 Q-Q-Q(triple quadrupole mass spectrometer) Q-TOF(quadrupole-time-of-flight tandem instruments) MSn
ESI使蛋白质产生多个带多电荷离子
11
6.2 质谱仪器
6.2.2 离子源
4 介质辅助激光解吸电离源 (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization MALDI) 常用于 •Time-of-flight mass spectrometry 特点： 用于生物大分子，尤其是蛋白质的质量测定 主要产生 [M+ H]+ [M - H]+和加和离子
eV 1 m v2 1 m( L )2
2
2t
m/e
2V L2
t2
V,L不变时， t由m/e决定 一般，1-30s
25
5 飞行时间分析器
26
5 飞行时间分析器
特点： ➢简单、耐用，无质量范围限制。 ➢取样速度快，适用于快速GC/MS；分析适用于脉冲离子化
3 四极杆分析器 (quadrupole mass analyzer) 四极滤质器， quadrupole mass filter 结构: 四根棒状电极，相对的两个电极相连，形成四极场 1，3棒：+(Vdc + Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf )
特点：扫描速度快，灵敏度高。 适用于GC-MS。
数据系统：计算机 蛋白质库……
主要信息：准分子离子（单多级质谱）；子离子；母离子； 中性丢失谱（多级质谱）
软电离，得到准分子离子。结构解析需MS-MS。一般不适用于非 极性化合物。
36
3 串联质谱 (tandem mass spectrometry，MS/MS, MSn)
mass separation-mass spectra characterization 串联方式： p318 Q-Q-Q(triple quadrupole mass spectrometer) Q-TOF(quadrupole-time-of-flight tandem instruments) MSn
ESI使蛋白质产生多个带多电荷离子
11
6.2 质谱仪器
6.2.2 离子源
4 介质辅助激光解吸电离源 (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization MALDI) 常用于 •Time-of-flight mass spectrometry 特点： 用于生物大分子，尤其是蛋白质的质量测定 主要产生 [M+ H]+ [M - H]+和加和离子
有机结构分析(中科大)有机质谱法MS
Some Common Losses From Molecular Ions (continued)
Possibly lost Groups
Possible inference
HS
H2S C3H5 CH2CO C3H6 C3H7 CH3CO CO2 C3H8 CO2H OC2H5 C2H5OH NO2 SO
麦式重排有生成两种离子的可能性但含32薄荷酮的麦氏重排112rh33芳香环的麦氏重排34烯烃的麦氏重排42rh35两次麦氏重排i断裂的麦氏重排58rhphohohphohphohphph相对丰度100相对丰度5rh36常见的麦氏重排离子最低质量数ohphohochohchohohoh化合物类型最小重排离子化合物类41羧酸60硝基化合含杂原子化合物的氢重排含卤素氧硫的化合物失去hxho及乙烯通过四五六元环过渡态来实现chchhbrclhclrhcochhcchhochhcchrhch39苯环的邻位效应rhhyzohchch40顺式双键chho41偶电子离子的氢转移重排rhrh两个氢原子的重排乙酯以上的羧酸酯长链脂肪酸甲酯chch87143199255chchhcchohoh14nrh
羰基化合物
断裂 O
RC H
α R CO + H
O
R1 C R2 i 断裂
α R1 C O + R2
O R 1 CR 2 i
R 1 CO+ R 2
（次要）
h
29
1.6.4 重排（rearrangement)
重排的特点 重排同时涉及至少两根键的变化，在重排中既有
键的断裂也有键的生成。重排产生了在原化合物中不 存在的结构单元的离子。
H
C H 2
.
rH
质谱图结构解析ppt课件
M C16
60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210220230
❖分子离子：C1(100%)， C10(6%)， C16(小)， C45(0) ❖有m/z ：15, 29，43，57，71，…CnH2n+1 奇数系列峰(σ-断裂) ❖m/z ： 43(C3H7+)，57(C4H9+) 最强，基峰 ❖有m/z ：27，41，55，69，……CnH2n-1 系列峰
CH2
(CH2)n
14
% OF BASE PEAK
100 CH2OH
90 80 70 60 50 40 30
1-PenTanol MW88
M - (H2O and CH2 CH2) CH3(CH2)3
CH2OH
M - (H2O and CH3)
31
M - H2O
20
10
M-1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150
EI谱图解析小结
1．相对分子质量的确定 判断分子离子峰的方法 ：判断原则；
2．分子式确定 同位素峰，贝农（Beynon）表 ；
3．分子结构的确定 分子离子峰，碎片离子峰(特征离子、特征离子系列) 验证
35
谱图联合解析(一)
某可能含有C、 H、N及O的未知 化合物。试由质 谱、红外、核磁 谱图确定该化合 物的结构。
12
H
H3C CH2 CH2
H3C CH2 CH2
H
C OH CH3
CH3
H C OH CH3
m/z=45(M-43)
H
有机结构分析8-MS 共140页
Bionanotextile
不同分辨率的影响
低分辨率质谱仪：R < 1000，不能分辨m/z相差很小的碎片
离子，通常通过同位素相对丰度法来确定分子的化学式 高分辨率质谱仪：R > 10000，(FT-ICR MS：R = 1 106)可分 辨质荷比相差很小的分子离子或碎片离子 利用高分辨率质谱仪可测定精确的质量数： CO、N2和C2H4分子离子的m/z均为28，但其准确质荷比分别为 CO: 27.9949; N2: 28.0062; C2H4: 28.0312; 只有高分辨质谱可识别 质谱仪的分辨本领由几个因素决定：
离子通道的半径 加速器与收集器狭缝宽度 离子源的性质
Bionanotextile
主要性能指标：灵敏度
质谱仪的灵敏度有绝对灵敏度、相对灵敏度和分析 灵敏度等几种表示方法
绝对灵敏度是指仪器可以检测到的最小样品量； 如对于一定样品(如硬脂酸甲酯)，在一定的分辨 率情况下，产生一定信噪比(如10 1)的分子离子 峰所需的样品量
确定分子量准确，其它技术无法比 便于混合物分析，LC/MS、MS/MS对于难分离的
混合物特别有效，其它技术无法胜任
Bionanotextile
局限性 异构体和立体化学方面区分能力差 重复性稍差，要严格控制操作条件。不能
象低场NMR和IR等自己动手，须专人操作 有离子源产生的记忆效应和污染等问题 价格稍显昂贵，操作有点复杂
八、质谱
Mass Spectrometers Protect Soldiers in Iraq Mass spectrometers act as sensitive chemical warfare detectors to protect troops in war on Iraq
不同分辨率的影响
低分辨率质谱仪：R < 1000，不能分辨m/z相差很小的碎片
离子，通常通过同位素相对丰度法来确定分子的化学式 高分辨率质谱仪：R > 10000，(FT-ICR MS：R = 1 106)可分 辨质荷比相差很小的分子离子或碎片离子 利用高分辨率质谱仪可测定精确的质量数： CO、N2和C2H4分子离子的m/z均为28，但其准确质荷比分别为 CO: 27.9949; N2: 28.0062; C2H4: 28.0312; 只有高分辨质谱可识别 质谱仪的分辨本领由几个因素决定：
离子通道的半径 加速器与收集器狭缝宽度 离子源的性质
Bionanotextile
主要性能指标：灵敏度
质谱仪的灵敏度有绝对灵敏度、相对灵敏度和分析 灵敏度等几种表示方法
绝对灵敏度是指仪器可以检测到的最小样品量； 如对于一定样品(如硬脂酸甲酯)，在一定的分辨 率情况下，产生一定信噪比(如10 1)的分子离子 峰所需的样品量
确定分子量准确，其它技术无法比 便于混合物分析，LC/MS、MS/MS对于难分离的
混合物特别有效，其它技术无法胜任
Bionanotextile
局限性 异构体和立体化学方面区分能力差 重复性稍差，要严格控制操作条件。不能
象低场NMR和IR等自己动手，须专人操作 有离子源产生的记忆效应和污染等问题 价格稍显昂贵，操作有点复杂
八、质谱
Mass Spectrometers Protect Soldiers in Iraq Mass spectrometers act as sensitive chemical warfare detectors to protect troops in war on Iraq
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7
1.1.3 质谱图
横坐标：质荷比 (m/z) 纵坐标：相对丰度(最强峰的强度定为100%)
100
80
苯乙酮的质谱图
60
40
20
相对丰度/(%)
77 O C CH3 105
51 43
105 77
CO
120(M+·)
m/z 20 40 60 80 100 120
苯乙酮的质谱图
8
1.2 离子源（Ionization Source）
0
m /z 100
200
100 (b )
113 149
相 对 / 丰 ( % 度 )
0
m /z
100
200
100
(c)
CO 2 C 8 H 17
CO 2 C 8 H 17 EI
300
400
C I(C H 4) 279 261
300
391
400 391
C I(C H M e3)
相 对 / 丰 ( % 度 )
9
1.2.1 电子轰击电离（electron impact ionization, EI）
质谱中最常用的离子源，一般为70eV的电子束，远大于大 多数有机化合物的电离电位（7~15eV），会使相当多的分 子离子进一步裂解，产生广义的碎片离子。
Soft Ionization Event
e
e
M
e
M+· (Stable)
;
M
=
M2 -M1
5
国际上： 1）R10%：两峰间的峰谷高度为峰高的10%时的测定值； 2）一般难以找到两个质量峰等高，且重叠的谷高正好等于 峰高的10%，则定义：
R
=
M M
b a
;
式中 a为其中一峰的峰高5%处的峰宽; b为相邻两峰的中心距离
6
低分辨率质谱仪： R < 1000
高分辨率质谱仪： R ≧ 10000
场解吸：原理与FI相同，但样品是被沉积在电极上。 FD适用于难汽化的、热不稳定样品。FD的准分子离子峰比 FI的强，质谱图比FI的还要简单。
14
1.2.4 快原子轰击（fast atom bombardment, FAB）
FAB：是一种广泛应用的软电离技术。快原子轰击利用的重 原子一般为 He 或 Ar。
Hard Ionization Event
e
e
M
e
M +·*
Fragments
NET Hard+Soft Events
M+· +Fragments
图1-3 电子轰击分子示意图
10
优点： 1）稳定, 质谱图再现性好，便于计算机检索及比较； 2）离子碎片多，可提供较多的分子结构信息。 缺点： 1）样品必须易于气化； 2）当样品分子稳定性不高时，分子离子峰的强度低，甚 至不存在分子离子峰。
11
1.2.2 化学电离（chemical ionization, CI）
化学电离是通过离子-分子反应来完成的。反应气体一般是 甲烷、异丁烷、氨等, 生成(M+H)+, (M-H)+, (M+NH4)+ 的准 分子离子。
例：CH4 + e CH4+ ·+ CH4 CH5+ ·+ M CH5+ ·+ M
第一章 有机质谱法 Organic Mass Spectroscopy
优点： 1. 灵敏度高 2. 测定分子量，确定分子式 3. 分析范围广（气体、液体、固体） 4. 各种联用技术 5. 新的电离、检测技术
1
1.1.1 质谱仪的组成
Components of any Mass Spectrometer
Ar+(高动能的) + Ar(热运动的) 运动的)
Ar(高动能的) + Ar+(热
MS 分析系统
电子轰击电离（electron impact ionization, EI） 化学电离（chemical ionization, CI） 场电离（field ionization, FI） 场解吸（field desorption, FD） 快原子轰击（fast atom bombardment, FAB） 基质辅助激光解吸电离（matrix-assisted laser desportion ionization, MALDI） 电喷雾电离（electrospray ionization, ESI） 大气压化学电离（atmospheric pressure chemical ionization, APCI）
进样系统
Sample Inlet
离子源
Ionization Source
真空系统
Vacuum System
质量分析器
Mass Analyser
检测器
Detector
数据处理系统
Data System
2
离子源 进样系统
质量分析器
检测器
3
1.1.2 质谱仪的主要性能指标
1. 质量范围（mass range）
质谱仪所能测定的离子质荷比的范围。
四极质谱：
1000以内
离子阱质谱： ~ 6000
飞行时间质谱： 无上限
4
2. 分辨率（resolution）
分辨率R是指质荷比相邻的两质谱峰的分辨能力。 若近似等强度的质量分别为M1及M2的两个相邻峰正好分开，则 质谱仪的分辨率定义为：
R
=
M M
;
式中
M
=
M1+M2 2
0
m /z
100
200
300
400
(a) EI源 (b) CI源（甲烷） (c) CI源（异丁烷）
图1-4 邻苯二甲酸二辛酯的质谱图
13
1.2.3 场电离（field ionization, FI）和 场解吸（field desorption, FD）
场电离：是一种软电离技术。当样品蒸汽邻近或接触到带高 正电位的金属针时，由于高曲率的针端产生很强的电位梯度， 样品分子可被电离。 优点：电离快速，适合于和气相色谱联机； 缺点：要求样品汽化，灵敏度低。
CH4+ ·+ 2e CH5+ + CH3 · CH4 + (M+H)+ CH4 + (M-H)+ + H2
优点： 准分子离子峰强度高，便于推算分子量；
缺点：
1）只适用于易挥发、受热不分解的样品；
2）碎片离子峰少，强度低。
12
相 对 / 丰 ( % 度 )
100
149
(a) 167
4
5 3
7
7
1
113
（FT-ICR MS：R可达 1106）
利用高分辨率质谱仪可测定精确的质量数 （分子式）！质荷比均为 28 的分子：
CO: 27.9949 N2: 28.0062 C2H4: 28.0313
3. 灵敏度（sensitivity） 对于一定样品（如硬脂酸甲酯），在一定的分辨率情况下， 产生一定信噪比（如S/N>501）的分子离子峰所需的样品 量。
1.1.3 质谱图
横坐标：质荷比 (m/z) 纵坐标：相对丰度(最强峰的强度定为100%)
100
80
苯乙酮的质谱图
60
40
20
相对丰度/(%)
77 O C CH3 105
51 43
105 77
CO
120(M+·)
m/z 20 40 60 80 100 120
苯乙酮的质谱图
8
1.2 离子源（Ionization Source）
0
m /z 100
200
100 (b )
113 149
相 对 / 丰 ( % 度 )
0
m /z
100
200
100
(c)
CO 2 C 8 H 17
CO 2 C 8 H 17 EI
300
400
C I(C H 4) 279 261
300
391
400 391
C I(C H M e3)
相 对 / 丰 ( % 度 )
9
1.2.1 电子轰击电离（electron impact ionization, EI）
质谱中最常用的离子源，一般为70eV的电子束，远大于大 多数有机化合物的电离电位（7~15eV），会使相当多的分 子离子进一步裂解，产生广义的碎片离子。
Soft Ionization Event
e
e
M
e
M+· (Stable)
;
M
=
M2 -M1
5
国际上： 1）R10%：两峰间的峰谷高度为峰高的10%时的测定值； 2）一般难以找到两个质量峰等高，且重叠的谷高正好等于 峰高的10%，则定义：
R
=
M M
b a
;
式中 a为其中一峰的峰高5%处的峰宽; b为相邻两峰的中心距离
6
低分辨率质谱仪： R < 1000
高分辨率质谱仪： R ≧ 10000
场解吸：原理与FI相同，但样品是被沉积在电极上。 FD适用于难汽化的、热不稳定样品。FD的准分子离子峰比 FI的强，质谱图比FI的还要简单。
14
1.2.4 快原子轰击（fast atom bombardment, FAB）
FAB：是一种广泛应用的软电离技术。快原子轰击利用的重 原子一般为 He 或 Ar。
Hard Ionization Event
e
e
M
e
M +·*
Fragments
NET Hard+Soft Events
M+· +Fragments
图1-3 电子轰击分子示意图
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优点： 1）稳定, 质谱图再现性好，便于计算机检索及比较； 2）离子碎片多，可提供较多的分子结构信息。 缺点： 1）样品必须易于气化； 2）当样品分子稳定性不高时，分子离子峰的强度低，甚 至不存在分子离子峰。
11
1.2.2 化学电离（chemical ionization, CI）
化学电离是通过离子-分子反应来完成的。反应气体一般是 甲烷、异丁烷、氨等, 生成(M+H)+, (M-H)+, (M+NH4)+ 的准 分子离子。
例：CH4 + e CH4+ ·+ CH4 CH5+ ·+ M CH5+ ·+ M
第一章 有机质谱法 Organic Mass Spectroscopy
优点： 1. 灵敏度高 2. 测定分子量，确定分子式 3. 分析范围广（气体、液体、固体） 4. 各种联用技术 5. 新的电离、检测技术
1
1.1.1 质谱仪的组成
Components of any Mass Spectrometer
Ar+(高动能的) + Ar(热运动的) 运动的)
Ar(高动能的) + Ar+(热
MS 分析系统
电子轰击电离（electron impact ionization, EI） 化学电离（chemical ionization, CI） 场电离（field ionization, FI） 场解吸（field desorption, FD） 快原子轰击（fast atom bombardment, FAB） 基质辅助激光解吸电离（matrix-assisted laser desportion ionization, MALDI） 电喷雾电离（electrospray ionization, ESI） 大气压化学电离（atmospheric pressure chemical ionization, APCI）
进样系统
Sample Inlet
离子源
Ionization Source
真空系统
Vacuum System
质量分析器
Mass Analyser
检测器
Detector
数据处理系统
Data System
2
离子源 进样系统
质量分析器
检测器
3
1.1.2 质谱仪的主要性能指标
1. 质量范围（mass range）
质谱仪所能测定的离子质荷比的范围。
四极质谱：
1000以内
离子阱质谱： ~ 6000
飞行时间质谱： 无上限
4
2. 分辨率（resolution）
分辨率R是指质荷比相邻的两质谱峰的分辨能力。 若近似等强度的质量分别为M1及M2的两个相邻峰正好分开，则 质谱仪的分辨率定义为：
R
=
M M
;
式中
M
=
M1+M2 2
0
m /z
100
200
300
400
(a) EI源 (b) CI源（甲烷） (c) CI源（异丁烷）
图1-4 邻苯二甲酸二辛酯的质谱图
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1.2.3 场电离（field ionization, FI）和 场解吸（field desorption, FD）
场电离：是一种软电离技术。当样品蒸汽邻近或接触到带高 正电位的金属针时，由于高曲率的针端产生很强的电位梯度， 样品分子可被电离。 优点：电离快速，适合于和气相色谱联机； 缺点：要求样品汽化，灵敏度低。
CH4+ ·+ 2e CH5+ + CH3 · CH4 + (M+H)+ CH4 + (M-H)+ + H2
优点： 准分子离子峰强度高，便于推算分子量；
缺点：
1）只适用于易挥发、受热不分解的样品；
2）碎片离子峰少，强度低。
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相 对 / 丰 ( % 度 )
100
149
(a) 167
4
5 3
7
7
1
113
（FT-ICR MS：R可达 1106）
利用高分辨率质谱仪可测定精确的质量数 （分子式）！质荷比均为 28 的分子：
CO: 27.9949 N2: 28.0062 C2H4: 28.0313
3. 灵敏度（sensitivity） 对于一定样品（如硬脂酸甲酯），在一定的分辨率情况下， 产生一定信噪比（如S/N>501）的分子离子峰所需的样品 量。