Структура, определение по масс-спектрам

Обобщение масс-спектров органических соединений различных классов позволило автору установить типичные направления распада молекул. Эмпирические закономерности, связывающие определенные Молекулярные структуры с масс-спектрами, послужили основой для идентификации, качественного анализа смесей органических веществ, определения индивидуального и группового состава. Перечисленным выше вопросам посвящены гл. 8—10. [c.6]

Многочисленные работы в области установления корреляции между структурой и масс-спектром с использованием электронов различных э гергий позволили накопить определенные эмпирические закономерности поведения молекул в области на 2—7 эв выше порога ионизации. Так, одной из ранее изученных характеристик распада алифатических кетонов был распад молекулярного иона по [c.293]

Хромато-масс-спектрометрическому методу исследования посвящены специальная монография [1] и отдельные главы в книгах на русском языке [2, 3]. По этой причине здесь можно ограничиться лишь краткой характеристикой основных возможностей современных хромато-масс-спектрометров и предъявляемых к ним требований, а также механизма образования масс-спектров. Закономерности диссоциативной ионизации органических соединений различных классов при электронном ударе, лежащие в основе возможности определения их структуры по масс-спектрам, подробно изложены в учебниках и специальных руководствах по масс-спектрометрии [4—10]. Ниже будут рассмотрены только важнейшие из этих закономерностей, полезные для идентификации органических веществ, обнаруживаемых в атмосферном воздухе. [c.78]

Ионный луч на пути следования от источника к фотопластинке управляется электрическим и. магнитным полями. В современных. масс-спектрометрах обеспечивается высокая степень откачки анализаторов тем ие менее в анализаторе происходят столкновения заряженных частиц с атомами и молекулами остаточного газа, которые изменяют траектории ионов или вызывают их перезарядку. В результате на определенных участках фотопластинки возникают полосы фона и размытые линии. При попадании ионов на фотопластинку образуются вторичные и третичные ионы, электроны и другие виды излучения, которые приводят к созданию интенсивного фона, особенно в районе основных масс и линий, прилежащих к ним. Все эти факторы определяют структуру искровых масс-спектров и должны быть тщательно проанализированы, прежде чем будут выделены составляющие, имеющие непосредственное от-нощение к исследуемому образцу. [c.68]

Эмпирические закономерности, связывающие определенные молекулярные структуры с масс-спектрами, служат основой для расшифровки строения молекул, идентификации органических веществ, качественного и количественного анализа их смесей. При использовании масс-спектрометров с большой разрешающей способностью (10 000—20 000) анализ смесей углеводородов облегчается, так как имеет место разрешение дублетов (например СО и N2) точные значения масс для расчета дублетов даны на стр. 522—525. [c.521]

Следует четко представлять возможности определения детальной структуры органических соединений по масс-спектрам без количественной характеристики интенсивностей пиков. Первое ограничение возможностей структурного анализа, включая определение класса вещества, связано со сходством спектров многих соединений, имеющих изомерные сопряженные системы связей, в том числе со- [c.179]

Теперь продемонстрируем способ определения структуры сравнительно простого соединения (с помощью прежде всего физических методов), масс-спектры, ИК-спектры и спектры ПМР которого приведены на рис. 3, 4 и 5. [c.28]

Прямая регистрация масс-спектров или ИК-спектров элюируемых из колонки компонентов разделяемых смесей при использовании комбинированных приборов газовый хроматограф — масс-спектрометр и газовый хроматограф — ИК-спектрометр с целью определения молекулярной структуры идентифицируемых соединений . [c.163]

Вопросы интерпретации масс-спектров выходят за рамки настоящего руководства и подробно изложены в специальных монографиях [65, 66]. Кратко следует отметить, что в хромато-масс-спектрометрии в настоящее время основным приемом анализа полученной информации является масс-спектрометрическая идентификация, т. е. поиск в больших массивах данных масс-спектров, лучше всего совпадающих со спектрами определяемых соединений, осуществляемый с помощью ЭВМ. Существуют способы предварительной групповой идентификации, т. е. определения на первой стадии анализа масс-спектра гомологического ряда вещества [66] с последующим уточнением его структуры с учетом известных закономерностей фрагментации данного ряда. Однако в хромато-масс-спектрометрии особый интерес представляют методы совместного использования для идентификации как газохроматографических, так и масс-спектрометрических характеристик. Действительно, все типы параметров удерживания, обсуждаемые в разделе III.2.2, могут быть определены в ходе хромато-масс-спектрометрического анализа одновременно с регистрацией масс-спектров. Если в спектре неизвестного вещества регистрируется пик молекулярных ионов, то вычисление так называемых гомологических инкрементов индексов удерживания позволяет уточнять результаты групповой идентификации, что важно для соединений разных классов, обладающих практически одинаковыми закономерностями фрагментации [64] [c.203]

Возможность использования масс-спектрометрии для определения структуры органических молекул основана на следующих особенностях масс-спектра. [c.751]

Массы этих ионов, как правило, соответствуют определенным структурным фрагментам молекулы. Таким образом, по масс-спектру часто можно определить молекулярную массу, элементный состав, функциональные группы и структурные фрагменты молекулы, а по их совокупности — структуру молекулы. [c.752]

К основным областям использования пиролитической газовой хроматографии относятся качественная идентификация полимеров путем сравнения пирограмм и масс-спектров исследуемых и известных полимеров, определение стереорегулярности полимеров, количественный анализ сополимеров и их структур, т. е. определение различий между статистическими и блок-сополимерами установление отличий полимерных смесей от истинных сополимеров, изучение термостойкости и деструкции полимеров, кинетики деструкции их, в том числе и термоокислительной деструкции, оценка остаточных количеств мономеров, растворителя, добавок и сорбированной воды в полимерах, идентификация растворителей, содержащихся в клеях и растворах покрытий, изучение процесса сшивания в полимерах. [c.200]

Однако важно подчеркнуть, что спектроскопия ЯМР не может заменить ЯМР Н, который остается наиболее широко используемым спектроскопическим методом. Оба метода очень эффективно дополняют друг друга. Определение структуры органических молекул по сочетанию данных ЯМР Н и ЯМР имеет поэтому очень большое значение и почти избавляет от необходимости проводить дополнительные измерения, в особенности тогда, когда известен масс-спектр вещества. [c.388]

Следующий этап качественного анализа после определения молекулярной массы и состава—интерпретация пиков в масс-спектре для оценки структуры соединения. Интерпретация пиков требует большого практического опыта, который нельзя передать коротким текстом главы в учебнике. Мы опишем только основные аспекты интерпретации, для более глубокого ознакомления рекомендуется специальная литература. [c.291]

Благодаря стабильности бензольного кольца этот ряд соединений чрезвычайно полезен для изучения корреляций между структурой и масс-спектром. Преобладающие процессы диссоциации обычно являются процессами, происходящими с наименьшей затратой энергии [452]. В большинстве таких процессов при диссоциативной ионизации молекулы стабильная кольцевая структура сохраняется в ионизированных осколках. Так как наличие кольца в алкилбензолах приводит к различию в прочности связей в боковой алкильной цепи, масс-спектры алкилбензолов характеризуются определенными интенсивными пиками, образованными благодаря разрыву наиболее слабых связей. [c.346]

Интерпретация масс-спектра представляет собой отнесение каждого основного пика в спектре к определенному фрагменту. Интенсивный пик соответствует высокой вероятности образования иона в процессе фрагментации. В отсутствие перегруппировки [уравнение (16.14)] расположение атомов в молекуле часто может быть установлено на основании масс образующихся фрагментов. Например, интенсивный пик при иг/е 30 в спектре метилгидроксиламина говорит в пользу структуры H3NHOH по сравнению со структурой HjNO Hj, поскольку этот пик может возникнуть только при разрыве связи О — N в первом соединении, но не может быть результатом какого-либо простого механизма [c.320]

При определении группового состава сложных смесей, представленных в нефтяных фракциях [171], аналитическими характеристиками служат суммарные интенсивности пиков определенных серий так называемых характеристических ионов. Определение неизвестных концентраций различных типов соединений осуществляется решением системы линейных уравнений, учитывающих взаимные наложения их масс-спектров. Калибровочные коэффициенты— элементы матрицы этой системы уравнений — определяются на основании анализа узких фракций модельных смесей, а также с помощью математических мQдeлeй, основанных на эмпирических корреляциях масс-спектров со структурой молекул. Анализ группового состава в конечном счете выводится из известных и все пополняемых масс-спектров индивидуальных соединений. Подробно эти принципы и методики количественного анализа с применением масс-спектрометрии рассмотрены в монографиях [166, 167]. [c.132]

Для решения некоторых частных структурных задач могут быть использованы разные методы фиксирования метастабильных ионов, т. е. ионов, образующихся не в ионном источнике, а в беспо-левом пространстве (первом или втором) масс-спектрометра с двойной фокусировкой. Так, были применены спектры метастабильных переходов для определения терпанов и стеранов во фракциях нефти [189]. Вариант техники прямого анализа дочерних ионов был использован для различения изомерных полициклических аренов [190j, дающих практически не различающиеся обычные масс-спектры. Этим же методом определяли элементы структуры ванадилпорфиринов [190]. Для анализа последних использовался и метод дефокусировки [191]. [c.134]

Основным условием успешного применения (т. е. однозначного определения структуры индивидуальных соединений) хромато-масс-спектрометрии является наличие широкого круга эталонных углеводородов для их сравнения с нефтяной фракцией [211]. Это, естественно, надо отнести и к гетероатомным соединениям нефти. Если структуру алканов еще можно устанавливать и при наличии ограничен-ного числа эталонов, то для определения структуры мо-ноциклоалканов, полициклических углеводородов, алкилзамещен-ных ароматических и гетероциклических соединений нефти наличие эталонов становится все более настоятельным. Причина этого заключается в близости масс-спектров изомерных соединений. Для циклических неароматических соединений эта близость определяется легкостью перегруппировочных процессов (Н-сдвиг, скелетные- перегруппировки), движущей силой которых является по- [c.137]

Установление эмпирических зависимостей между структурой молекулы и ее масс-спектром приводит к выяснению общих закономерностей, управляющих процессами диссоциативной ионизации. Несмотря на то, что все еще отсутствует аппарат, который позволил бы количественно рассчитать масс-спектр индивидуального соединения, имеются предпосылки для вычисления количественных признаков, общих для типов соединений, С этих позиций весьма плодотворным оказалось использование кривых распределения интенсивностей пиков ионов по числу углеродных атомов в иоиах. Поскольку положение максимумов на кривых определяется величиной 2 в формуле СиНоп+г, то возможно установить состав гомологических рядов ионов, специфичных для углеводородных групп, спектры которых неизвестны [183]. С другой стороны, кривые отражают особенности молекулярной структуры изомеров, что было положено в основу создания методики раздельного определения циклопептановых и циклогексаиовых углеводородов в сложных смесях и идентификации типов этиленовых углеводородов [113, 115]. [c.80]

В основу метода определения типов углеводородов в слож1Из1х смесях были положены корреляции в масс-спектрах углеводородов различной структуры, стеиепи ненасыщенности и молекулярного веса. [c.140]

Когда класс соединения установлен., для выяснения его структуры необходим детальный анализ пиков ионов [М—СйН2й .11+ и [М—СйН2й1+, т. е. именно тех, которые оказывались малоинформативными при определении класса вещества по масс-спектру. Для этого следует использовать подробные сведения о закономерностях фрагментации соединений данного класса с целью установить характер процессов, приводящих к появлению всех главных пиков спектра (а- или Р-распад, перегруппировка Мак-Лафферти и др.). В результате такого анализа можно предположить возможные структуры фрагментов и всей молекулы, объясняющие появление наблюдаемых в спектре пиков осколочных ионов. Установление структуры простейших гомологов возможно только по пикам первичных осколочных ионов, но в общем случае для решения этой задачи следует привлекать и пики вторичных осколочных, ионов, подтвердив их образование из первичных соответствующими пиками метастабильных ионов. Многообразие возможностей фрагментации сложных органических соединений затрудняет формулировку каких-либо общих рекомендаций для их детального структурного анализа. Следует отметить, что масс-спектры чрезвычайно полезны при идентификации органических веществ, что, однако, представляет собой самостоятельную задачу в масс-спектрометрии. [c.186]

Определение структурной формулы. Определить структуру соединения по его масс-спектру не просто, поскольку имеющиеся пики вначале относят к определенным осколкам и только после этого найденные структурные элементы объединяют в структуру молекулы. Появление определенных пиков обусловливается упомянутым выше преобладающим механизмом распада и тем самым молекулой в целом. Несмотря на то что отдельные структурные элементы и оказывают решающее влияние на реакции распада, появление в спектре пиков с соответствующими массами не является безусловным. Так, совершенно неверно констатировать наличие карбонильного соединения по одному пику с массовым числом 28 (С0+). Карбонильные соединения распадаются преимущественно по ониевому механизму, и поэтому в спектре прежде всего следует ожидать появления пиков, соответствующих ониевым ионам. [c.291]

Из нефти Хаудаг получен АК, из которого затем экстракционнохроматографическим способом дополнительно выделена узкая фракция со следующим элементным составом С—64,5 Н—6,1 N—13,5 О—16,1 мас.%, молекулярной массой 238, температурой плавления 82—87°С. После гидролиза этой фракции получены кристаллы, которым на основании определенных элементного состава и молекулярной массы приписана эмпирическая формула С11,2Нц,9К2,08О1,9з. Это вещество имело гораздо более высокую температуру плавления, слабо растворялось в воде и спирте, имело кристаллическую структуру (по рентгенограммам) и, судя по ИК-и масс-спектрам, среди выделенных веществ мог присутствовать триптофан. В пересчете на нефть концентрация этой тринтофановой гидролиз-но1"1 фракции составляла около 0,0012 мас.%. [c.48]

М.-с. электронного удара - высокочувствит. метод анализа, позволяет анализировать пнкомольные кол-ва в-ва, ее предпочитают для исследования структуры соединений. Существуют библиотеки масс-спектров, содержащие спектры более 70000 орг, соед., по к-рым можно проводить их идентификацию с применением ЭВМ. Недостатки метода мол. ионы образуются лишь у 20% орг. соед, метод применим только для определения легколетучих термически стабильных соед. в значениях полного ионного тока на ионы с большими значениями т/2, дающие информацию о мол. массе и иаличии функц, групп, приходится меньшая часть отрицательно заряженные ионы, имеющие большое значение в структурном анализе, образуются в очень небольшом кол-ве и ограниченным числом орг. соединений. [c.659]

Масс-спектрометрия (масс-спектрография, масс-спектроскопия) — метод исследования вещества по спектру (набору) масс атомов и молекул, входящих в его состав. Метод заключается в том, что ионизированные атомы и молекулы вещества разделяют в электрических и магнитных полях по величине отношения массы к заряду иона (mie) и раздельно регистрируют на соответствующих приборах (масс-спект-ро.метрах). Из полученного масс-спектра находят величины масс и относительное содержание компонентов в исследуемом веществе. М.-с. применяют для точного определения масс ядер, анализа изотопного и химического состава вещества, уста-навлении структуры молекул и др. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология