质谱图的质谱中主要离子峰
从有机化合物的质谱图中可以看到许多离子峰,这些峰的m/z和相对强度取决于分子结构,并与仪器类型,实验条件有关。质谱中主要的离子峰有分子离子峰、碎片离子峰、同位素离子峰、重排离子峰及亚稳离子峰等。正是这些离子峰给出了丰富的质谱信息,为质谱分析法提供依据。
分子受电子束轰击后失去一个电子而生成的离子M+称为分子离子,例如:M+e¨→M+ + 2e¨,在质谱图中由M+ 所形成的峰称为分子离子峰。因此,分子离子峰的m/z值就是中性分子的相对分子质量Mr,而Mr是有机化合物的重要质谱数据。
质谱图是分析化学中用于确定样品的分子量及分子结构的关键工具。在质谱图中,我们会遇到各种不同的离子峰,这些峰对应于样品分子或其碎片在质谱仪中的质荷比(m/z)。主要离子峰通常包括分子离子峰、基峰以及各种碎片离子峰,它们各自代表了样品分子在不同条件下的离子化状态和断裂模式。解析这些离子峰是质谱分析中至关重要的步骤,有助于揭示未知化合物的结构信息。
表格:质谱图中的主要离子峰
离子峰类型 | 描述 | 典型特征 |
---|---|---|
分子离子峰 (M) | 整个分子被离子化而形成 | 通常是质谱图中质量最高的峰 |
基峰 | 最稳定的碎片离子,强度最高 | 用作其他峰相对强度的参考点 |
亚稳离子峰 | 由不稳定的碎片离子在飞行过程中进一步裂解产生 | 表现为质荷比较低,形状宽散 |
同位素峰 | 由含有同位素的分子产生 | 出现在分子离子峰旁边,强度较低 |
碎片离子峰 | 分子离子进一步断裂产生的碎片 | 提供有关分子结构的详细信息 |
吸附离子峰 | 样品分子与溶剂分子或其他基质形成的复合离子 | 可能在低质荷比区域出现 |
多电荷离子峰 | 分子获得或失去多个电荷 | 表现为质荷比实际低于分子质量 |
同位素离子峰
在组成有机化合物的常见十几种元素中,有几种元素具有天然同位素,如C,H,N,O,S,Cl,Br等。所以,在质谱图中除了最轻同位素组成的分子离子所形成的M+峰外,还会出现一个或多个重同位素组成的分子离子峰,如(M+1)+、(M+2)+、(M+3)+等,这种离子峰叫做同位素离子峰。
对应的m/z为M+1、M+2、M+3表示。人们通常把某元素的同位素占该元素的原子质量分数称为同位素丰度。同位素峰的强度与同位素的丰度是相对应的,下表列出了有机化合物中元素的同位素丰度及峰类型。