质谱（MS）工作原理动图解析

质谱分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离。

谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化。

提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息，可以用于测定相对分子质量、化合物分子式及结构式。

质谱样品：适合分析相对分子质量为50~2000 μ的液体、固体有机化合物样品，试样应尽可能为纯净的单一组分。

以下是FT-ICR质谱仪工作过程：

离子产生

离子收集

离子传输

FT-ICR质谱的分析器是一个具有均匀（超导）磁场的空腔，离子在垂直于磁场的圆形轨道上作回旋运动，回旋频率仅与磁场强度和离子的质荷比有关，因此可以分离不同质荷比的离子，并得到质荷比相关的图谱。

离子回旋运动

傅立叶变换

常见有机化合物的质谱：

1. 饱和脂肪烃

a.直链烃

直链烃显示弱的分子离子峰

◆ 有m/z ：M-29，29，43，57，71，…CnH2n＋1系列峰（σ—断裂）。

◆  伴有m/z ：27，41，55，69，…… CnH2n-1系列较弱峰。

b. 支链烃

◆分子离子峰丰度降低。

c. 环烷烃

◆ 分子离子峰强度增加，会出现m/z=41，55，56，69等系列碎片离子峰。

◆ 烷基取代的环烷烃易丢失烷基，优先失去最大基团，正电荷保留在环上。

2.  烯烃

容易发生烯丙基断裂。

产生一系列27，41，55，69，…CnH2n-1峰，41常是基峰。

3. 芳烃

分子离子峰强，易发生Cα-Cβ键的裂解，生成的苄基m/z91是基峰。

正构烷基取代链越长，m/z91丰度越大。

若基峰比91大14n，表明苯环α碳上另有烷基取代。

会出现39，51，65，77，91，105，119，…等一系列峰。

侧链含γ-H的会产生重排离子峰，m/z=92 。

4. 醇和酚

醇的分子离子峰往往观察不到，M-H有时可以观察到。

饱和醇羟基的Cα－Cβ键易发生断裂，产生（31+14n）特征系列离子峰，伯醇的m/z31较强。

开链伯醇还可能发生麦氏重排，同时脱水和脱烯（M-18-28）。

酚的分子离子峰较强，出现(M-28)（-CO），(M-29)（-CHO）峰。

5. 醛、酮

直链醛、酮显示有CnH2n＋1CO为通式的特征离子系列峰，如m/z 29、43、57 ……等 。

6. 羧酸

脂肪羧酸的分子离子峰很弱，m/z  60是丁酸以上α－碳原子上没有支链的脂肪羧酸最特征的离子峰，由麦氏重排裂解产生 。

低级脂肪酸还常有M－17（失去OH）、M－18（失去H2O）、M-45(失去CO2H)的离子峰。

7. 酯

羧酸酯进行α－裂解所产生（M-R）或（M-OR）的离子常成为质谱图中的强峰（有时为基峰）。

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