质谱分析

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质谱分析法知识汇总(全面)

质谱分析法知识汇总（全面）1.质谱法定义：是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子，让离子加速并通过磁场或电场后，离子将按质荷比(m/z)大小分离，形成质谱图。

依据质谱线的位置和质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。

2.质谱的作用：准确测定物质的分子量；质谱法是唯一可以确定分子式的方法；根据碎片特征进行化合物的结构分析。

3.质谱分析的基本原理：质谱法是利用电磁学原理，将待测样品分子解离成具有不同质量的离子，然后按其质荷比(m/z)的大小依次排列收集成质谱。

根据质谱中的分子离子峰(M+)可以获得样品分子的相对分子质量信息；根据各离子峰(分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、亚稳离子峰、重排离子峰等)及其相对强度和氮数规则，可以确定化合物的分子式;根据各离子峰及物质化学键的断裂规律可以进行定性分析和结构分析；根据组分质谱峰的峰高与浓度间的线性关系可以进行定量分析。

4.质谱分析的过程：（1）进样，化合物通过汽化引入电离室；（2）离子化，在电离室，组分分子被一束加速电子碰撞，撞击使分子电离形成正离子；（3）离子也可因撞击强烈而形成碎片离子；（4）荷正电离子被加速电压V加速，产生一定的速度v，与质量、电荷及加速电压有关；（5）加速正离子进入一个强度为B的磁场(质量分析器)，发生偏转。

5.质谱仪的组成：真空系统、进样系统、离子源或电离室、质量分析器、离子检测器。

6.真空系统作用：是减少离子碰撞损失，若真空度低：大量氧会烧坏离子源的灯丝；会使本底增高，干扰质谱图；引起额外的离子-分子反应，改变裂解模型，使质谱解释复杂化；干扰离子源中电子束的正常调节；用作加速离子的几千伏高压会引起放电等。

7.进样系统目的：高效重复地将样品引入到离子源中并且不能造成真空度的降低；间歇式进样系统——气体及低沸点、易挥发的液体;直接探针进样——高沸点的液体、固体；色谱进样系统——有机化合物。

8.离子源或电离室：作用是使试样中的原子、分子电离成离子，其性能影响质谱仪的灵敏度和分辨率本领。

质谱分析

化学电离源
14-2 质谱仪器原理
化学电离源
14-2 质谱仪器原理
化学电离源
14-2 质谱仪器原理
场致电离源
14-2 质谱仪器原理
质量分析器
1 2 zU m 2
m Hz R
2
2
m H R z 2U
2
磁分析器质谱方程式 H 为外加磁场强度 U 为加速电压 R 为轨道半径
14-2 质谱仪器原理
14-1 质谱分析概述
历史：
（1）1813年：Thomson使用MS报道了Ne是由22Ne和
24Ne两种同位素组成；随后，同位素分析开始发展
。
（2）在30年代末：由于石油工业的发展，需要测
定油的成份。通常用蒸馏的方法先分离这些烃类混合物，然后再分别测定其折光率的方法来分析它们。这通常要花数天时间。（3）40年代初：开始将MS用于石油工业中烃的分
图11 谱图
化合物C8H8O的质
14-7 气相色谱-质谱联用
GC 具有分离复杂混合物的能力，定量易定性难；而MS多用于纯物质
定性分析。二者有机结合，可提供复杂混合物定性定量极为有效的工具。
将两种或以上的方法结合起来的技术称之为联用技术。如GC-MS， LC-MS，CE（毛细管电泳）-MS，GC-FTIR，MS-MS等。
14-5 离子的类型重排素离子峰
质谱图示例
甲基异丁基甲酮
质谱图示例
甲基异丁基甲酮
返回
质谱图示例
甲基异丁基甲酮
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质谱图示例
甲基异丁基甲酮
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质谱图示例
甲基异丁基甲酮
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14-6 质谱定性分析及谱图解析
1 相对分子量的测定

质谱分析的原理

质谱分析的原理质谱分析是一种广泛应用于化学、生物、环境等领域的分析技术，它通过测定化合物的分子质量和结构，来揭示样品中化合物的成分和结构信息。

质谱分析的原理主要包括样品的离子化、质谱仪的质谱扫描和质谱图的解析三个方面。

首先，样品的离子化是质谱分析的第一步。

在质谱分析中，样品通常需要先进行离子化处理，将其转化为带电离子。

这通常通过电离源来实现，电离源可以是电子轰击电离、化学电离或者光解电离等方式。

离子化后的样品离子会被加速器加速，形成一束离子流，然后进入质谱仪进行下一步的分析。

其次，质谱仪的质谱扫描是质谱分析的核心步骤。

质谱扫描是指质谱仪对进入的离子流进行分析，测定其质荷比。

质谱仪通常包括质子化区、分析区和检测器。

在质子化区，离子流会被进一步加速和聚焦，然后进入分析区。

在分析区，离子流会受到磁场和电场的作用，不同质荷比的离子会受到不同的力，从而形成质谱图。

最后，质谱图会被送入检测器进行检测和记录。

最后，质谱图的解析是质谱分析的最终步骤。

质谱图是质谱分析的结果，它通过记录离子流的质荷比和强度，来反映样品中不同化合物的质谱特征。

质谱图的解析需要借助计算机和质谱数据库等工具，通过比对已知化合物的质谱数据，来识别出样品中的化合物成分和结构信息。

总的来说，质谱分析的原理包括样品的离子化、质谱仪的质谱扫描和质谱图的解析三个方面。

通过这些步骤，质谱分析可以准确、快速地揭示样品中的化合物成分和结构信息，为化学、生物、环境等领域的研究和应用提供重要的分析手段。

质谱分析

T = L(m / 2eU )
T∝m
1/ 2
1/ 2
特点：扫描速度快；不需电场、磁场分辨率低
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5、离子回旋共振分析器Ion Cyclotron Resonance，ICR 分离原理：采用交变磁场--射频场供能，改变离子运动半径。不同的离子所匹配的交变磁场频率不同。改变电场频率的扫描，获得不同离子的相应信息。
质谱仪的分辨率：
故不能满足要求。
32
四、质谱分析基础
33
4.1 基本术语 1、电子离子的表示方法：
2、氮律：有机化合物分子中，含有偶数个氮原子的分子量为偶数，含有奇数个氮原子分子量为奇数。
34
3、化学键断裂方式半异裂：离子的化学键开裂 X------Y+ → X+ + Y• 异裂：一个键裂开后，电子归属于一个碎片 X------Y → X+ + Y• • 均裂：一个键裂开，每个碎片上各保留一个电子 X------Y → X• + Y•
27
记录系统----质谱图离子流，经检测器检测变成电信号，放大后由计算机采集和处理后，记录为质谱图或用示波器显示。质谱图表示方法：棒图：是以质荷比（m/e ）为横坐标，以各离子的相对强度（也称丰度）为纵坐标构成。把原始图上最强的离子峰定为基峰，并定其为相对强度100%，其他离子峰以对基峰的相对百分值表示。每一条直线代表一个离子的质谱峰。
9
（三）离子源作用：离子源的作用使样品离子化，并使离子汇聚成具有一定形状和能量的离子束。是质谱仪的心脏。离子源的结构和性质对质谱仪的分辨率、灵敏度影响很大。离子源类型：电子轰击，化学电离、火花电离、ICP离子源等。最常用的是电子轰击离子源

质谱分析原理

质谱分析原理
质谱分析是一种常用的分析技术，用于确定样品中未知化合物的结构和组成。

其原理是利用样品中化合物分子的转化为气态离子，并通过粒子加速器的作用将这些离子分离开来，然后利用质谱仪分离、检测和记录这些离子。

以下是质谱分析的原理和步骤。

1.样品制备：将待分析的样品转化为气体态或溶解在溶剂中。

这可以通过挥发性的方法使其转化为气体，或通过溶解和稀释使其溶解在溶剂中。

2.电离：将样品中的分子转化为气态离子。

常用的电离方法包
括电子轰击、化学电离和电喷雾。

3.质量分析：通过质谱仪分离和分析产生的离子。

质谱仪通常
包括离子源、分离装置和检测器。

离子源将离子引入仪器中，分离装置利用离子质量-荷质比的差异，分离不同质量的离子，最后检测器检测并记录这些离子。

4.数据分析：对质谱数据进行解读和分析。

根据离子的比例、
峰形和峰的位置，可以确定物质的质量、分子结构和相对丰度。

质谱分析的原理基于质量-荷质比的概念，即离子的质量与其
电荷之比。

通过质谱仪的分离装置，可以根据离子在磁场中的运动轨迹的不同，将离子按质量分离开来。

而不同化合物的分子在电离过程中会生成不同的离子，这样就可以根据离子的质量和相对丰度来确定样品中的化合物种类和含量。

质谱分析在许多领域都有广泛的应用，如医药、环境监测、食品安全等。

它可以提供高灵敏度、高分辨率和快速的结果，对于复杂样品的分析具有独特的优势。

因此，质谱分析在科学研究和实际应用中发挥着重要作用。

质谱分析原理

质谱分析原理质谱分析是一种用来确定化合物分子结构和组成的重要方法。

它通过测量分子或原子离子的质量和相对丰度，从而得到样品的质谱图，进而推断出化合物的结构和组成。

质谱分析在化学、生物、药学、环境科学等领域都有着广泛的应用。

质谱分析的基本原理是将样品中的化合物转化为气态离子，然后通过质谱仪进行分析。

首先，样品中的化合物被加热或者化学反应，产生气态离子。

然后，这些离子被加速器加速，并进入质谱仪的质子飞行管。

在飞行管中，离子按照其质量-电荷比被分离并加速，最终到达检测器。

检测器会记录下不同质量-电荷比的离子的相对丰度，形成质谱图。

质谱图是质谱分析的结果，它是质谱仪输出的一个图形，横轴表示质荷比，纵轴表示相对丰度。

通过观察质谱图，可以得到样品中的化合物的分子量、分子结构、碳氢比等信息。

根据质谱图的特征峰，可以推断出样品中的化合物的种类和含量。

质谱分析的原理基于离子的质量-电荷比。

不同的化合物由于其分子结构和组成不同，其离子的质量-电荷比也不同。

因此，质谱分析可以通过测量离子的质量-电荷比来区分不同的化合物。

通过比对标准物质的质谱图，可以确定未知物质的组成和结构。

质谱分析的原理还包括离子化方法、质谱仪的结构和工作原理等方面。

离子化方法包括电子轰击离子化、化学离子化、电喷雾离子化等。

不同的离子化方法适用于不同类型的样品。

质谱仪的结构包括离子源、质子飞行管、检测器等部分，每个部分都有着特定的功能。

质谱仪的工作原理是基于离子在电场中运动的原理，通过加速和分离离子来得到质谱图。

总的来说，质谱分析原理是基于离子的质量-电荷比来确定化合物的结构和组成。

通过测量离子的质量-电荷比，得到质谱图，从而推断出样品中的化合物的信息。

质谱分析在化学、生物、药学等领域有着广泛的应用，是一种非常重要的分析方法。

化学实验中的常见质谱分析方法

化学实验中的常见质谱分析方法在化学实验中，质谱分析方法被广泛应用于物质的鉴定、结构分析以及反应机理的研究等方面。

通过质谱仪器的测量，我们可以获得物质分子的质量信息和碎片离子的相对丰度，从而推断出物质的分子结构、化学组成和性质等重要信息。

本文将介绍几种常见的质谱分析方法及其原理，并讨论其在化学实验中的应用。

一、质谱分析方法1. 电子轰击离子化质谱法（EI-MS）电子轰击离子化质谱法是最常用的质谱分析方法之一。

其原理是在真空条件下，将待分析样品通过电子轰击使其产生离子化，然后通过质谱仪器进行质量分析。

通过测量生成的离子的质量-荷比（m/z）比值，可以确定分子离子的质量，并推断出物质的结构。

该方法具有高灵敏度和分辨率高的优点，适用于大多数有机化合物的分析。

2. 化学电离质谱法（CI-MS）化学电离质谱法是一种常用的质谱分析方法，其主要特点是在质谱仪器中加入高速气流，通过化学反应的方式将待分析样品转化为离子。

相比于电子轰击离子化质谱法，化学电离质谱法可以将样品中的非挥发性化合物转化为易挥发的离子，从而提高分析的灵敏度。

该方法广泛应用于药物代谢、天然产物分析和农药残留等领域。

3. 电喷雾质谱法（ESI-MS）电喷雾质谱法是一种常见的离子化技术，其原理是通过电场作用将液相样品转化为气相离子。

在电喷雾过程中，待分析样品溶解于溶剂中，并通过高电压加速离子化。

该方法适用于极性和中性化合物的分析，特别是在生物医药领域中，常用于蛋白质和核酸的质谱分析。

二、质谱分析在化学实验中的应用1. 化合物的鉴定与结构分析质谱分析在化合物的鉴定与结构分析中具有不可替代的作用。

通过测量待分析样品的质谱图谱，包括分子离子峰和碎片峰等信息，我们可以推断出有机化合物的分子式、结构以及它们之间的关系。

这对于新合成化合物的鉴定、天然产物的结构分析以及有机反应的机理研究等方面具有重要意义。

2. 反应过程的在线监测质谱分析方法还可以应用于反应过程的在线监测。

质谱分析

山东师范大学
OH H N CH3 CH3
麻黄素, MW = 165
山东师范大学
多电荷离子指带有2个或更多电荷的离子,常见于蛋白质或多肽等离子. 指带有2个或更多电荷的离子,常见于蛋白质或多肽等离子. 有机质谱中,单电荷离子是绝大多数, 有机质谱中,单电荷离子是绝大多数,只有部分不易碎裂的基团或分子结构才会形成多电荷离子.它的存在说明样品是较稳定的. 或分子结构才会形成多电荷离子.它的存在说明样品是较稳定的.
正离子模式：(Parent)+ → A+ + B Neutral 负离子模式：(Parent)- → A- + B Neutral
山东师范大学
影响CID质谱的因素：碰撞气体的种类、真空、离子能量、影响CID质谱的因素：碰撞气体的种类、真空、离子能量、 CID质谱的因素仪器的配置以及离子电荷状态等. 仪器的配置以及离子电荷状态等. 由于在不同的仪器上不可能在完全相同的条件下去分析样品，由于在不同的仪器上不可能在完全相同的条件下去分析样品，任何一个给定的化合物将在不同的条件下给出差别或大或小的质谱，尤其是各个离子峰的相对丰度的差别几乎是无法避免的。质谱，尤其是各个离子峰的相对丰度的差别几乎是无法避免的。因而目前尚难以建立商品化的谱库供检索使用，因而目前尚难以建立商品化的谱库供检索使用，只能进行人工解析或自己建库。解析或自己建库。大气压电离技术中产生的离子为偶数电子离子，大气压电离技术中产生的离子为偶数电子离子，其主要的碎片应由化学键的诱导断裂和重排反应来产生，所以在EI质谱解片应由化学键的诱导断裂和重排反应来产生，所以在EI质谱解 EI 析中总结出的偶数电子离子的开裂规则可适用于CID质谱的解释。析中总结出的偶数电子离子的开裂规则可适用于CID质谱的解释。 CID质谱的解释

质谱分析技术的原理和应用

质谱分析技术的原理和应用质谱分析技术作为当代分析化学的重要手段，具有高灵敏度、高选择性和高分辨率等特点，被广泛应用于医药、环境、食品安全等领域。

下面我们将从质谱分析的基本原理、仪器构成以及应用案例等方面进行论述。

一、质谱分析的基本原理1. 质谱分析的基本步骤质谱分析主要包括样品的制备、离子化、加速、分离以及离子检测和信号处理等步骤。

首先，样品被制备成气体、液体或固体状态，然后通过离子源将样品中的分子或原子离子化。

离子化后的离子被加速，并根据质荷比（m/z）经过磁场或者电场的作用分离。

最后，离子被转化为电流信号，通过信号处理器获得质谱图。

2. 质谱分析的原理质谱分析的原理基于质荷比的选择性分离和检测。

在磁场或电场作用下，带有不同质荷比的离子会分别偏转。

利用质谱仪中的质荷比分离器，可以将离子按照它们质荷比的大小进行分离和检测。

通过测量质荷比和强度，可以确定样品中不同的成分和它们的相对含量。

二、质谱仪器的构成质谱仪由离子源、分离器、检测器和数据系统等部分构成。

1. 离子源离子源是将样品中的分子或原子离子化的部分，常用的离子源有电喷雾源（ESI）、大气压化学电离源（APCI）和电子轰击源（EI）等。

不同的离子源选择取决于样品的性质和目的。

2. 分离器分离器根据质荷比的差异将离子分离。

常见的分离器有磁扇形质量分析器（Sector Mass Analyzer）、四极杆质量分析器（Quadrupole Mass Analyzer）和飞行时间质量分析器（Time-of-Flight Mass Analyzer）等。

每种分离器都有其特定的分离原理和适用范围。

3. 检测器检测器用于将离子转化为检测信号。

常见的检测器有离子多极管检测器（Ion Multiplier Detector）和光电倍增管检测器（Photomultiplier Tube Detector）等。

检测器的选择也与样品的性质有关。

4. 数据系统数据系统负责信号的采集、处理和分析。

质谱分析

而在实际工作中，有时很难找到相邻的且峰高相等的两个峰，同时峰谷又为峰高的 10％。在这种情况下，可任选一单峰，测其峰高5％处的峰宽W0.05，即可当作上式中的 Δm，此时分辨率定义为
R = m/W0.05
如果该峰是高斯型的，上述两式计算结果是一样的。
【例16．1】要鉴别N+2（m/z为28．006）和CO+ （m/z为27．995）两个峰，仪器的分辨率至少是多少? 在某质谱仪上测得一质谱峰中心位置为245u，峰高5 ％处的峰宽为0.52u，可否满足上述要求？
3．灵敏度
绝对灵敏度是指仪器可以检测到的最小样品量；
相对灵敏度是指仪器可以同时检测的大组分与小组分含量之比；分析灵敏度则指输入仪器的样品量与仪器输出的信号之比。
（二）质谱仪的基本结构
1．真空系统
质谱仪的离子产生及经过系统必须处于高真空状态（离子源真空度应达 l．3×10-4～l．3×10-5Pa，质量分析器中应达l．3×10-6Pa）。若真空度过低，则会造成离子源灯丝损坏、本底增高、副反应过多，从而使图谱复杂化、干扰离子源的调节、加速极放电等问题。一般质谱仪都采用机械泵预抽真空后，再用高效率扩散泵连续地运行以保持真空。现代质谱仪采用分子泵可获得更高的真空度。
A+ + B
71 CH2 29 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 15
·
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
正己烷
（2）α―断裂
B A Z
R CH2 OH R CH2 OR
'
A Z
CH2 OH + CH2 OR +
' '
+

质谱数据定量分析方法概要

质谱数据定量分析方法概要质谱数据定量分析是一种使用质谱仪获取样品中特定化合物或元素含量的方法。

它能够在短时间内实现对多种目标化合物的分析，具有高灵敏度、准确度和选择性等优点。

下面将概述几种常用的质谱数据定量分析方法，包括标准曲线法、内标法、同位素稀释法和定量结构活性关系分析方法。

1.标准曲线法标准曲线法是质谱数据定量分析中最常用的方法之一、在这种方法中，首先准备一系列已知浓度的标准溶液，并对这些标准溶液进行质谱分析，得到样品中目标化合物的质谱峰面积或峰高度。

然后，根据标准曲线绘制出目标化合物浓度与质谱峰面积或峰高度之间的关系曲线，通过对待测样品的质谱峰进行测定，可以根据标准曲线计算出目标化合物在样品中的浓度。

2.内标法内标法是一种相对比较准确的质谱定量分析方法。

在这种方法中，选择一个与目标化合物具有相似物理化学性质的化合物作为内标物，并将内标物溶液加入待测样品中。

然后，对待测样品进行质谱分析，测定目标化合物和内标物的质谱峰面积或峰高度。

通过计算目标化合物和内标物的峰面积或峰高度比例，并与已知浓度的标准溶液进行比较，可以计算出目标化合物在样品中的浓度。

3.同位素稀释法同位素稀释法是一种用于分析样品中特定元素或化合物含量的高精确度和高灵敏度的质谱定量方法。

在这种方法中，已知浓度的同位素标准物质加入样品中作为内标物，并进行质谱分析。

通过测定目标化合物和同位素标准物质的质谱峰面积或峰高度比例，并与已知浓度的同位素标准物质进行比较，可以计算出目标化合物在样品中的浓度。

同位素稀释法有很高的精确度和准确度，广泛应用于环境分析、食品检测和生命科学研究等领域。

4.定量结构活性关系分析方法定量结构活性关系分析方法是一种基于质谱数据分析化合物结构与活性之间关系的定量分析方法。

在这种方法中，首先通过质谱技术获取样品中一系列化合物的质谱数据，然后将这些质谱数据与已知的化合物结构信息进行比对和分析，建立起化合物结构与特定活性之间的关系模型。

质谱分析

可能结构：
33
验证
34
例 2 : 由元素分析测得某化合物的组成式为C8H8O2，其质谱图如图，确定化合物结构式：
35
[解]：（1）分子量及丌饱和度：分子量 M=136；丌饱和度
1 8 8 5 2
（2）谱图分析：
Ω=5，质谱中存在m/z =77，51等峰，该化合物中含有苯环。 m/z=105是苯甲酰阳离子Ar-CO+
右边，这在谱图解析中具有特殊意义。 ②同时分子离子必然符合“氮律”。 ③被拟定的分子离子峰的强度不假定的分子结构必须相适应；例如：芳香族化合物和共轭链烯有利于正电荷的分散，分子离子比较稳定，因此分子离子峰较强，有时分子离子峰就是基峰。
5
④分子离子是奇电子离子； ⑤应有合理的碎片丢失。
⑥ M 峰不[M+1] 峰的判别。
分子离子峰的强度和化合物的结构关系极大，它叏决于分子离子不其裂解后所产生离子的相对稳定性。
一般规律是：
化合物链越长，分子离子峰越弱，酸类、醇类及高分支链的烃类分子，分子离子峰较弱甚至丌出现。
共轭双键戒环状结构的分子，分子离子峰较强。一般顺序为：芳环＞共轭烯＞烯＞环状化合物＞酮＞丌分支烃＞醚＞酯＞胺＞酸＞醇＞高分支烃。
20
同位素峰相对强度
对有机化合物CwHxNyOz ：
对仅含有C、H、O（甚至是N）的化合物：强度比来计算化合物分子中的碳原子数
21
判断分子式：
例： Cl有35Cl、37Cl两种同位素，其相对丰度比为100：32.4， ≈3：1，若分子中仅含有一个氯原子，出现M，M+2峰，其强度比为3：1
若化合物中有四个分子的话，那么其中有3个为 RCH235Cl，一个为RCH237Cl

质谱分析

M+e =
−
+ M•
+ 2e
分子离子继续受到电子的轰击，使一些化学键断裂，或引起重排以瞬间速度裂解成多种碎片离子（正离子）。在排斥极上施加正电压，带正电荷的阳离子被排挤出离子化室，而形成离子束，离子束经过加速极加速，而进入质量分析器。多余热电子被钨丝对面的电子收集极（电子接收屏）捕集。
（1）化学电离源（CI）有些化合物稳定性差，用EI方式不易得到分子离子，因而也就得不到分子量。为了得到分子量可以采用化学电离源（chemical ionization）。现以甲烷作为反应气为例，说明化学电离的过程。在电子轰击下，甲烷首先被电离：现以甲烷作为反应气为例，说明化学电离的过程。在电子轰击下，甲烷首先被电离： CH4 →CH4+＋CH3+＋CH2+＋CH+＋C+＋H+ 甲烷离子与分子进行反应，生成加合离子： CH4+＋CH4 →CH5+＋CH3 CH3+＋CH4 →C2H5+＋H2
第二节质谱仪及基本原理
一、质谱仪
有机质谱仪包括离子源、质量分析器、检测器和真空系统。现以扇形磁场单聚焦质谱仪为例，将质谱仪器各主要部分的作用原理讨论如下。下图为单聚焦质谱仪的示意图质谱仪的离子源、质谱分析器及检测器必须处于高真空状态（离子源的真空度应达10−3～10−5Pa ，质量分析器应达10−6Pa），若真空度低，则：（1）大量氧会烧坏离子源的灯丝；（2）会使本底增高，干扰质谱图；（3）引起额外的离子-分子反应，改变裂解模型，使质谱解释复杂化；（4）干扰离子源中电子束的正常调节；（5）用作加速离子的几千伏高压会引起放电，等等。
1 2 mυ = zU 2

质谱分析法

质谱分析法质谱分析法是分子特征和构型研究的重要分析工具。

它可以提供纯净的分子结构，以便进行进一步的研究和分析。

它也可以用来识别未知化合物，确定分子量，衡量其纯度，并推断分子构型。

质谱分析法的基本原理是，被研究物质被离子化，然后以速度或磁场方向通过电离室。

经过电离和碰撞后，离子以多种分子质量分子等离子质量谱（MFF）的形式被检测出来。

质量分析法的结果由离子的数量表示，检测出的离子可以用来鉴定分子的结构和构型。

质谱分析法最常用的检测原理是电子质谱（ESI）。

它是利用电喷雾装置将离子送入电离室，然后检测离子在高真空状态中的运动。

在ESI中，所有的分子离子都是以混合状态而不是以单一离子的形式存在的，因此，研究人员可以通过ESI的结果来判断物质的纯度。

质谱分析法还可以用来分离物质中的化合物，确定它们的纯度等。

另外，它还用于检测气体中的有机物，以及有机物的组分等。

此外，它还常用于检测未知物质和未知物质的结构。

质谱分析法在某些领域中发挥着重要作用，尤其是在药物分子结构研究和药物设计方面。

在药物分析中，质谱技术可用于鉴定药物的组成成分、定性分析、结构衍生物分析、活性物质含量测定等，从而为药物研究和监测提供重要的支持。

另外，质谱分析法在石油、煤分析中也得到了广泛的应用。

它可以用来鉴别碳烃类和烯烃类气体、硫同位素分析、甲烷分析、石油类型鉴定等。

质谱分析法还可用于土壤中的污染物分析，如芳烃污染物、多环芳烃、元素分析等。

质谱分析法是一种重要的分析技术，它可以发挥多方面的作用，在药物研究和分析、生物化学、环境监测及工业分析中都发挥重要作用。

因此，质谱分析法是一种值得深入研究的重要技术。

质谱分析_精品文档

质谱分析8质谱8。

1概述质谱分析是现代物理、化学以及材料领域内使用的一个极为重要的工具。

从第一台质谱仪的出现至今已有80年历史。

早期的质谱仪器主要用于测定原子质量、同位素的相对丰度，以及研究电子碰撞过程等物理领域。

第二次世界大战时期，为了适应原子能工业和石油化学工业的需要，质谱法在化学分析中的应用受到了重视。

以后由于出现了高性能的双聚焦质谱仪，这种仪器对复杂有机分子所得的谱图，分辨率高，重现性好，因而成为测定有机化合物结构的一种重要手段。

60年代末，色谱-质谱联用技术因分子分离器的出现而日趋完善，使气相色谱法的高效能分离混合物的特点，与质谱法的高分辨事鉴定化会场的特点相结合，加上电子计算机的应用，这样就大大地提高了质谱仪器的效能，扩展了质谱法的工作领域。

近年来各种类型的质谱仪器相继问世，而质谱仪器的心脏—离子源，也是多种多样的，因此质谱法已日益广泛地应用于原子能、石油化工、电子、医药、食品、材料等工业生产部门，农业科学研究部门，以及核物理、电子与离子物理、同位素地质学、有机化学、生物化学、地球化学、无机化学、临床化学、考古、环境监测、空间探索等科学技术领域。

质谱法具有独特的电离过程及分离方式，从中所获得的信息直接与样品的结构相关，不仅能得到样品中各种同位素的比值，而且还能给出样品的结构和组成。

因此，质谱学已成为有机、无机、高分子材料结构分析的有力工具。

已高分子材料为例，由于高分子材料的分子量较大，而且不易挥发，所以无法直接用质谱进行鉴定。

但通过软电离方法却可有效地测定各种塑料、橡胶、纤维的主体结构单元以及高分子材料中所使用的各种添加剂的化学结构。

应用热裂解—质谱或热裂解-气相色谱-质谱，可分别获得不同高分子结构特征的热裂解产物，从而进一步揭示聚合物的链节以及序列分布。

这在研究高分子的结构与性质关系方面可发挥很大的作用。

辉光放电质谱（GDMS）和火花源质谱（SSMS）是进行高纯固体材料全面分析的两种主要分析技术。

(完整版)质谱分析图谱解析全

■ 含硫的样品 32S : 33S : 34S = 100 : 0.8 :4.4
RI(M+1) / RI(M) ×100 = 1.1x + 0.37z+ 0.8S RI(M+2) / RI(M) ×100 = （1.1x）2 / 200 + 0.2w +4.4S
■ 含Si的化合物 28 Si : 29Si : 30Si = 100 : 5.1 : 3.4
9 24 22 8 1
即 M: (M+2): (M+4): (M+6): (M+8)＝9: 24: 22: 8: 1
如果两个离子分别含有1个溴和3个氯，虽然(M+2)峰的相对强度差不多，但是(M+4)峰却有差别。在考虑(M+2)峰的相对强度时，还必须考虑(M+1)峰对它的贡献。
DBE（或UN）的计算
同位素峰簇及其相对丰度
■ 对于C, H, N, O组成的化合物，其通式：CxHyNzOw RI(M+1) / RI(M) ×100 = 1.1x + 0.37z ( 2H 0.016, 17O 0.04忽略 ) RI(M+2) / RI(M) ×100 = (1.1x）2 / 200 + 0.2w
设x = 5, w=1,
则 y =9, 可能的分子式 C5H9OBr, Ω =1 也合理
由碎片离子可判断其为
C6H13Br
例设 m/z 154为分子离子峰, 154-139=15, 合理 m/z 154 155 156 157 RI 100 9.8 5.1 0.5
分子中含有1个s x = (9.80.8)/1.18
例：化合物中含有2个氯和2个溴原子

质谱分析的基本原理及方法

通过化学反应使样品分子带正电或负电。
激光离子化
利用激光束将样品分子电离，常用于生物样品和有机化合物的分析。
质量分离
质量过滤
利用磁场或电场使不同质量的离子分开。
色谱分离
结合色谱技术，如气相色谱、液相色谱等，对复杂样品进行分离。
检测与数据分析
检测器
用于收集经过质量分离后的离子，并将其转换为可测量的电信号。
数据分析复杂
质谱数据分析需要专业的软件和技能，对实验人员的技能要
求较高。
05
质谱分析的未来发展
高分辨质谱技术
总结词
高分辨质谱技术能够提供更精确的分子质量和结构信息，有助于深入解析复杂生物分子和环境样品中的化合物。
详细描述
高分辨质谱技术利用先进的离子光学系统和探测器技术，提高了分辨率和灵敏度，能够更准确地测定分子质量和结构特征。这对于解析蛋白质、多糖等复杂生物分子以及环境污染物、药物等化合物的结构和性质具有重要意义。
用于检测食品中的添加剂、农药残留和有害物质等，保障食品安全。
02
质谱分析方法
气相色谱-质谱联用（GC-MS）
总结词
气相色谱-质谱联用是一种常用的质谱分析方法，通过气相色谱将混合物中的各组分分离，然后进入质谱仪进行检测。
详细描述
GC-MS的优点在于能够分离和鉴定复杂混合物中的化合物，特别适用于挥发性有机化合物的分析。该方法首先将样品中的化合物通过气相色谱分离，然后通过接口技术将组分引入质谱仪中，最后通过质谱检测各组分的分子量和结构信息。
环境科学领域
用于药物代谢、蛋白质组学、基因组学等方面的研究，可检测生物样品中的代谢物、蛋白质、多肽和核酸等。
用于检测空气、水体和土壤等环境样品中的污染物，如重金属、有机污染物和农药残留等。