Презентация на тему "МАСС – СПЕКТРОМЕТРИЯ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  МАСС – СПЕКТРОМЕТРИЯ

• 
  Слайд 2

  Масс- спектрометрия

  Масс – спектр является графикомзависимости количества полученных ионов от отношения m / z.

• 
  Слайд 3

  Масс- спектроскопия

  Масс – спектрометрия решает следующие аналитические задачи: определение структуры веществ определение молярной массы определение молекулярной формулы (элементного состава) изучение механизмов реакций в органической химии определение изотопного состава

• 
  Слайд 4

  Основные узлы масс – спектрометра

  система ввода пробы ионизатор масс – анализатор детектор регистрирующее устройство

• 
  Слайд 5

  Ионизация молекул

  Типы ионов: Молекулярные ионыМ + е– → М+ • + 2е– Осколочные ионы

• 
  Слайд 6
  

  Перегруппировочные ионы Метастабильные ионы и некоторые другие

• 
  Слайд 7

  Методы получения ионов

  Ионизация электронным ударом (ЭУ, электронная ионизация) М + е– → М+ • + 2е– М+ • - молекулярный ион

• 
  Слайд 8
  

  2. Химическая ионизация СН4 → СН4+ СН4 + СН4+ ∙→ СН5+ + СН3∙ и т.д. Возможные реакции ионов газа – реагента с молекулами анализируемого образца протонирование M + СH5+ = СH4 + MH+ 2. электрофильное присоединение M + NH4+ = [M + NH4]+

• 
  Слайд 9
  

  3.Фотоионизация М + hν = М+ • + е– 4.Ионизация электрическим полем 5.Десорбционная ионизация 5.1. Десорбционная химическая ионизация 5.2. Бомбардировка быстрыми атомами 5.3. Плазменная десорбция 5.4. Лазерная десорбция – ионизация с помощью матрицы (MALDI) 5.5. Полевая ионизация 5.6. Полевая десорбция

• 
  Слайд 10

  Применение масс – спектрометрии

  Определение молекулярной массы. Определение элементного состава. «Азотное» правило. В молекуле с четной молекулярной массой число атомов азота четное или равно нулю. Нечетная молекулярная масса говорит о наличии нечетного числа атомов азота в молекуле. Эквивалент двойной связи. Эквивалент двойной связи показывает число двойных связей в молекуле. Можно рассчитать для соединений, содержащих атомы H, C, N, O, F, Cl, Br, I, зная элементный состав: ЭД = 1 + С − ½(H + F + Cl + I) + ½N

• 
  Слайд 11

  Установление структуры

  Устойчивость и интенсивность пиковмолекулярного иона: Ароматические соединения > сопряженные алкены > циклические соединения > органические сульфиды > короткие н-алканы >меркаптаны Кетоны > амины > сложные эфиры > простые эфиры > карбоновые кислоты, альдегиды, амиды.

• 
  Слайд 12

  Некоторые закономерности фрагментации

  Спектр, содержащий много осколочных ионов, интенсивность которых увеличивается с уменьшением m/z, преимущественно соответствует алифатическому углеводороду или его производному

• 
  Слайд 13
  

  Масс – спектр электронного удара пентадекана

• 
  Слайд 14

  Некоторые закономерности фрагментации

  Интенсивность молекулярного иона уменьшается с увеличением разветвления в молекуле. Ароматические соединения имеют интенсивный пик молекулярного иона

• 
  Слайд 15
  

  Масс – спектр электронного удара дифенилметана

• 
  Слайд 16

  Некоторые закономерности фрагментации

  Интенсивность молекулярного иона в гомологическом ряду уменьшается с увеличением массы (исключение составляют жирные кислоты). Вероятность разрыва связи С – Н уменьшается с увеличением длины цепи углеводорода.

• 
  Слайд 17
  

  В разветвленных углеводородах наиболее вероятен разрыв связей у места ветвления:

• 
  Слайд 18
  

  Масс – спектр2,2,4-триметилпентана

• 
  Слайд 19

  Некоторые закономерности фрагментации

  Отщепление по связи с алкильным заместителем возможно из-за устойчивости образующегося карбониевого иона: R3C+ > R2CH+ > RCH2+ > CH3+ Легче всего удаляется наиболее объемный заместитель. Двойные связи и ароматические кольца стабилизируют молекулярный ион.

• 
  Слайд 20

  Алкены

  В результате фрагментации преимущественно. образуются резонансно – стабилизированные аллильные катионы

• 
  Слайд 21

  Циклогексены

  Циклогексены подвергаются реакции Дильса – Альдера, образуя 1,3 – диен и алкен.

• 
  Слайд 22

  Алкины

  В результате фрагментации образуется резонансно – стабилизированный пропаргил – катион или замещенные пропаргил-катионы.

• 
  Слайд 23

  Спирты

  Одним из общих направлений фрагментации спиртов является потеря Н2О, с образованием соответствующего пика М – 18 Другим направлением является отрыв алкильной группы от атома углерода, связанного с группой ОН, при этом образуется оксониевый ион с m/z = 31 [CH2=OH+] и алкильный радикал

• 
  Слайд 24
  
• 
  Слайд 25
  
• 
  Слайд 26

  Альдегиды и кетоны

  Характеристичным направлением является α – расщепление:

• 
  Слайд 27
  

  Если алкильная цепь содержит 3 и более атомов углерода, то происходит перегруппировка Мак – Лафферти:

• 
  Слайд 28
  
• 
  Слайд 29

  Карбоновые кислоты

  Характеристичными направлениями являются: α – расщепление с образованием иона [COOH+] c m/z = 45

• 
  Слайд 30
  

  Перегруппировка Мак –Лафферти:

• 
  Слайд 31
  
• 
  Слайд 32

  Эфиры

  Характеристичными направлениями являются: α – расщепление Перегруппировка Мак –Лафферти:

• 
  Слайд 33
  
• 
  Слайд 34

  Ароматические углеводороды

  Имеют интенсивный пик молекулярного иона наиболее вероятен разрыв β – связи с образованием перегруппировочного тропилиевого иона С7Н7+ c m/z = 91:

• 
  Слайд 35
  
• 
  Слайд 36

  Амины

  Характерно β – расщепление:

• 
  Слайд 37
  
• 
  Слайд 38

  Хлорпроизводные

  Природное содержание хлора в соединениях: 35Cl – 75.77%, 37Cl – 24.23%. Соотношение пиков М и М+2 в соотношении 3:1 говорит о присутствии одного атома хлора в соединении.

• 
  Слайд 39

  Бромпроизводные

  Природное содержание брома в соединениях: 79Br –50.7%, 81Br –49. 3%. Соотношение пиков М и М+2 в соотношении 1:1 говорит о присутствии одного атома брома в соединении.