Элементный состав ионов

Таблица 9.4-7. Элементный состав (С, Н, N и О) молекулярного иона с т/г = 126,05 0,05 с приведением точной массы, эквивалента двойной связи (ЭД) и возможности существования данной структуры

Установив точную массу иона, находят его элементный состав. Чем выше точность определения массы, тем выше вероятность различения изобарных ионов и точность определения их элементного состава. Таким образом, масс-спектрометрия высокого разрешения может служить эффективным методом элементного анализа органических соединений. [c.11]

В масс-спектрах многих молекул (но не всех) имеются пики. молекулярных ионов М+, массы которых равны массам исходных молекул. Точное измерение массы молекулярного иона (до 10 а. с. м.) позволяет определить элементный состав молекулы (или значительно сузить круг возможных его вариантов). [c.751]

Б. После идентификации пика М" и определения целочисленного значения молекулярной массы соединения желательно установить его элементный состав. Лучше всего для этой цели воспользоваться масс-спектрометром высокого разрешения и определить точную массу молекулярного иона. Например, измеренная этим способом молекулярная масса неизвестного соединения составляет 139,0744. Из различных комбинаций атомов, образующих молекулу с целочисленной массой 139, ближе всего к этой точной массе лежит комбинация СвНдКзО (расчетная масса составляет 139,0745). Ошибка между определенной и расчетной массами составляет 0,0001. Эту ошибку выражают в частях на миллион, т.е. в миллионных долях (м.д.). В этом примере различие между определенной и расчетной массами составляет 0,0001 а.е.м., т.е. одна часть на 1390745, что в пересчете на 1 млн составляет -0,7, т.е. эта разница равна 0,7 м.д. Обычно ошибка 10 м.д. вполне приемлема для определения состава. Однако чем меньше эта ошибка, тем больше вероятность определить точную молекулярную формулу соединения. [c.203]

В приведенном примере вся информация о структуре соединения была получена с помощью спектров кинетической энергии и масс-спектров низкого разрешения. В общем случае, когда установить элементный состав ионов трудно, может оказаться целесообразным сочетание в одном исследовании методов кинетической масс-спектрометрии и масс-спектрометрии высокого разрешения. [c.44]

Анализ выполняется на основе исследования осколочных ионов, характеризующих функциональные группы однако эти ионы не всегда оказываются достаточно специфичными. Так, фрагменты, типичные для кетонов, могут присутствовать в масс-спектрах альдегидов, ненасыщенных простых эфиров и спиртов. Дифференциация этих признаков возможна лишь при использовании всей совокупности масс-спектральной информации, т. е. надо знать элементный состав ионов, рассчитанный на основании точного измерения масс составляющих их атомов, а также их распространенность, которая является функцией структуры молекулы исследуемого образца. Следует также учитывать то обстоятельство, что в зависимости от структуры один и тот же фрагмент номинально может образовываться на различных этапах распада первичного иона. [c.53]

Использование специальных программ, позволяющих с помощью ЭВМ определять элементный состав ионов по спектрам низкого разрешения и реконструировать хроматограммы поточным значениям масс ионов, заметно повышает надежность идентификации [129]. [c.123]

Элементный состав этих частиц часто может быть определен просто из разности масс двух ионов, поскольку многие нейтральные частицы с маленькой массой имеют один или крайне ограниченный набор элементных составов. В идеальном случае для установления состава частицы хорошо знать элементные составы ионов и mj, которые могут быть определены по масс-спектрам высокого разрешения. [c.205]

Для точного определения массы иона целесообразно использовать масс-спектрометры высокого разрешения с магниторезонансными (ион-циклотронными) масс-анализаторами, на которых возможно измерение массы ионов с точностью до десятых долей миллиграмма. Это позволяет с большей вероятностью установить элементный состав соединений. [c.370]

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]

В масс-спектрах органических соединений наблюдаются также пики ионов [M-f 1]+ и [M-f2]+, хотя и значительно менее интенсивные. Однако и их интенсивность в сравнении с интенсивностью пиков М+ отражает элементный состав вещества. В спектрах серо- и кремнийсодержащих соединений интенсивность пиков [М- -2]+ приближается к интенсивности пиков так как S и Si имеют заметную распространенность более тяжелых изотопов и °Si (табл. 1.1) [3]. [c.11]

Общим направлением распада крайне нестабильных М+ алифатических полихлоридов является первоначальное элиминирование l-атома или НС1, после чего следует выброс НС1 и С1 соответственно. По изотопному профилю пиков М+, если они присутствуют, или первых фрагментов ионов можно установить элементный состав полихлоридов. Определить же расположение атомов хлора в молекуле по масс-спектру не всегда возможно. [c.121]

В принципе соотношение интенсивностей пиков ионов М /М + 1 и М ТМ + 2 отражает элементный состав и может быть использовано для его определения. Однако этот метод довольно грубый и в настоящее время для этой цели применяют масс-спектрометрию высокого разрешения. Масс-спектрометрию можно также применять для определения наличия и количества полиизотопных элементов. [c.72]

Во многих случаях определить вещество— значит установить, какие ионы входят в его состав. Зная ионный состав, можно установить формулу вещества без необходимости прибегать к количественному анализу. Например, РеСЬ и РеСЬ имеют одинаковый элементный состав, но различаются по ионному составу. Первая соль отщепляет Ре -ион, а вторая—Ре -ион. У каждого из этих ионов есть свои характерные реакции, позволяющие отличить их в растворе. Бели бы эти соли не давали ионов, то для установления формул нужно было бы провести качественный и количественный анализ. [c.59]

Анализ на изотопную распространенность и элементный состав жидких проб — водных или органических растворов и суспензий с диспергированными твердыми нерас-творенными частицами — проводят на МС, в которьгх в качестве источников ионов используется ИСП. В плазме при воздействии высокой температуры (7000-8000 К) и высокочастотного электрического поля происходит атомизация вещества пробы и образование ионов [2, 7, 8, 21, 30]. Анализаторами ионов для таких источников являются секторные магниты, системы разделения с двойной фокусировкой, анализаторы на основе ионно-циклотронного резонанса, времяпролетные и квадрупольные системы. Выбор анализатора зависит от требуемого разрешения по массам (из-за наложения дублетов ионов в исследуемой области массовых чисел), пофешности измерения изотопного и элементного состава, количества анализов, а также экономических факторов. Наиболее часто встречающиеся в масс-спектрах дублеты приведены в табл. 7.9. [c.859]

Д. Ключевым моментом в процедуре интерпретации масс-спектров с целью установления структуры молекулы являются обнаружение основных характеристических ионов, постулирование их предположительной структуры и выяснение основных направлений фрагментации. Наряду с рассмотренными в гл. 7 общими и частными закономерностями фрагментации органических соединений при этом удобно пользоваться корреляционной таблицей (табл. 2), приведенной в Приложении. В этой таблице приведены массовые числа (m/z) и предполагаемые составы или структуры ионов, обычно наблюдаемые в масс-спектрах соединений конкретных типов. Пользуясь этой таблицей, можно в ряде случаев приписать структуры основным ионам в масс-спектре и высказать соображения о наличии тех или иных групп в молекуле, а также о типе соединения. Поскольку одну и ту же целочисленную массу могут иметь несколько изобарных ионов, желательно определить элементный состав интересующих нас ионов в исследуемом спектре с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения. В этом случае приписание структуры соединению будет более надежным. [c.205]

Элементный состав ионов в масс-спектре лауринлактама [c.76]

Повышение точности измерения массовых чисел при МС высокого разрешения чрезвычайно расширяет возможности анализа. Точные значения масс отдельных изотопов не целочисленны (1Н = 1,00782, = 15,99491, = 14,00307, = 31,97207), за исключением атомов С, масса которых принята за опорную в современной системе выражения атомных масс ( С = 12,0000), поэтому, определяя массу иона с точностью до 10 — 10 а. е. м., можно находить одновременно и его элементный состав. Очевидно, что таким способом можно различить и раздельно определить многие из соединений (I—I) — (I—VIII), точные молекулярные массы которых часто разнятся уже в первом или во втором знаке после запятой (исключая соединения I—II, I—III и I—IV). Основным вариантом анализа при высоком разрешении стала низковольтная МС, хотя применение фрагментной МС и в этом случае, безусловно, может способствовать углублению изучения состава (например, позволяет различить углеводороды I—II — I—V). Яркий пример, иллюстрируюш ий огромные возможности низковольтной МС высокого разрешения в исследовании состава нефти, можно найти в работе Э. Гальегоса и др. [312] (рис. 1.5). [c.39]

Как известно, вещество может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Стабильность каждой из этих фаз определяется условием минимума свободной энергии и зависит от температуры и давления. Всякое вещество состоит из атомов или ионов, которые нри определенных условиях могут образовывать устойчивые подсистемы. Элементный состав и относительное расположение атомов (ближний порядок) в такой подсистеме сохраняются достаточно до.лго, хотя ее форма и размеры могут меняться. С уменьшением температуры или с увелпчегшем давления происходит уменьшение подвижности этих подсистем, однако движение ядер (нулевые колебания) не прекращаются п при абсолютном нуле температуры. Такие стабильные связные образования, состоящие пз ) онечпого числа атолюв, могут существовать в жидкости, в нарах или в твердом веществе и называются молекулярными системами. [c.10]

ИЗОТОПНЫЙ ОБМЕН, самопроизвольное перераспределение изотопов хим. элемента между разл. фазами системы (в частности, между разл. агрегатными состояниями одного и того же в-ва), частицами (молекулами, ионами) или внутри молекул (сложных ионов). В И. о. могут участвовать как стабильные, так и радиоактивные нуклиды. При И.о. сохраняется неизменным элементный состав каждого участвующего в обмене в-ва, изменяется лишь его изотопный состав. Если обменивающиеся изотопами молекулы, ионы и т. п. находятся в одной фазе, И. о. наз. гомогенным, если в разных фазах - гетерогенным. Так, при гомогенном И. о. с участием молекул воды Н НО и DDO образуются молекулы HDO при гетерог. И. о. между napaMn иода, меченного радионуклидом и кристаллич. иодом радиоактивные атомы переходят из пара в кристаллы. В результате И.о. изотопный состав всех форм выравнивается и устанавливается равномерное распределение изотопов (равнораспределение). [c.198]

В какой-то мере элементный состав можно определить из анализа изотопных кластеров. О присутствии так называемых (А + 2)-элементов, таких, как С1, Вг и 8, свидетельствуют пики [М- -2]+ в изотопных кластерах. Моноизотоп-ные (А) элементы, такие, как Г, Р и I, можно определить по тому факту, что интенсивность иона [М+1]+ ниже, чем ожидается для С, Н, N и О. Изотопы 81 дают легко различимые сигналы. Максимальное число атомов углерода в молекуле можно оценить делением отношения интенсивностей пиков [М-Ь1]+/[М]+, выраженного в процентах, на 1,1. По этим линиям можно рассчитать элементный состав пика (см. пример выше). [c.290]

В разд. 9.4 были описаны масс-спектрометры различных типов. Ограничимся характеристикой особенностей, относящихся к газовой хромато-масс-спектрометрии, таких, как чувствительность, линейный динамический диапазон, разрешение, диапазон масс и скорость сканирования. Скорость сканирования масс-спектрометра—это время, необходимое для сканирования одного порядка на шкале масс (например, от т/г 50 до 500). В газовой хромато-масс-спектрометрии с капиллярными колонками благодаря небольшой ширине пика необходима высокая скорость сканирования (< 1 с/порядок), чтобы получить по крайней мере 3-5 спектров для пика в режиме полного сканирования. Ограниченный диапазон масс некоторых масс-анализаторов не является проблемой, поскольку молекулярная масса соединений, поддающихся газохроматографическому разделению, обычно меньше 600. Различные типы масс-спектрометров значительно различаются разрешающей способностью. Разрешение Д —мера способности масс-спектрометра разрешать два пика иона с различными т/г, она определяется как К = т/Ат. Способность масс-спектрометра разрешать два пика с различающимися на единицу массами называется единичным массовым разрешением. С едичичным массовым разрешением обычно работают квадрупольные приборы. Приборы же с двойной фокусировкой достигают высокого массового разрешения (Д > 10 ООО). Это важно, поскольку из точной массы иона фрагмента часто можно непосредственно получить элементный состав. Для разделения ионов С5Н11О2 и 4HllN20 (табл. 14.2-1) с Дт = 0,01123 требуется разрешение по крайней мере К = 9172. [c.603]

Нечетное массовое число пика М говорит о том, что соединение 9 содержит нечетное число атомов азота (вспомним "азотное" правило), скорее всего один атом. Данное соединение является амином, поскольку в спектре имеется максимальный пик с m/z 58, входящий в гомологический ряд алифатических аммонийных ионов (Приложение, табл. 2). Учитывая молекулярную массу, элементный состав этого амина 7H17N, данный амин не может быть первичным, так как в спектре интенсивность пика М довольно большая. [c.214]

Задача И.8. При реакции мезитилеиа (1.3,5-триметилбензола) с НР и ВЬ з Г. Ола (стр. 338) выдели.ч прн низкой температуре ярко-желтое вещество, элементный состав которого отвечает отношению мезитилен НР ВРз, равному I 1 1. Это вещество плохо растворялось в органических растворителях и в расплавленном состоянии проводило электрический ток химический анализ показал наличие в нем иона Вр4. При нагревании оно выделяло ВРд и регенерировало мезитилен. [c.346]

Массовое число пика М+ в масс-спектрах низкого и среднего разрешения имеет цельночнсленное значение, поэтому оно дает возможность определить лишь молекулярную массу соединения в расчете на наиболее распространенные изотопы входящих в молекулу элементов. Применяя масс-спектрометрию высокого разрешения, массовое число М+ , равно как и осколочных ионов, можно определять с точностью до 0,001 а.е.м. и выше, что позволяет устанавливать элементный состав этих ионов. [c.10]

Сочетание МСВР с хроматографическим разделением является весьма перспективным и позволяет получать информацию двоякого рода Во первых, это полные масс спектры высокого разрешения за время выхода хроматографических пиков, причем точное измерение масс ионов позволяет установить элемент ный состав каждого иона в масс спектре [72] Такой подход обеспечивает максимально возможную структурную информацию, которую только можно получить из масс спектра набор данных о точном элементном составе ионов и относительной интенсивности их пиков Во вторых использование масс спектрометра высокого разрешения как хроматографического детектора с очень высокой специфичностью для непрерывного детектироватшя заданных ионов с точной массой позволяет отстроиться от других ионов с той же номина тц,ион массой, но иным элементным составом Таким образом увеличивается селективность детектирования по отношению к другим вещест [c.58]

Для качественного анализа и установления структуры сме сеи ХМС дает различные возможности Во первых это полные масс спектры компонентов, являющиеся как бы отпечаткамп пальцев молекулярной структуры и характеризующие молеку лярную массу и массы основных структурных фрагментов, по которым можно установить их состав и наличие определенных функциональных групп Масс спектры высокого разрешения позволяют с большой точностью установить элементный состав молекулярного и осколочных ионов а значит, и структур исходной молекулы Во вторых, масс хроматограммы дают воз можность определить времена удерживания (или индексы удер живания) дтя всех разделенных компонентов, причем благода ря селективному ионному детектированию и специальным мето дам обработки данных степень разделения масс хроматограмм как правило, значительно выше, чем обычных хроматограмм регистрируемых другими хроматографическими детекторами Селективный характер детектирования с помощью масс спект рометра позволяет выделить определенные классы веществ из сложной и даже неразделенной хроматограммы В третьих, разные методы ионизации обладают селективностью по отно шению к некоторым структурным или функциональным особен ностям анализируемых молекул Выбирая соответствующий способ ионизации, можно осуществить селективный анализ оп ределенных типов структур или удостовериться в наличии опре деленных функциональных групп [c.89]

Ситуация довольно проста в том случае, когда массы ионов, выбранных для анализа, достаточно характеристичны и отлича ются от масс ионов остальных компонентов смеси В противном случае имеет место наложение на характеристические ионы данного компонента со стороны других компонентов смеси Одним из способов уменьшения этого наложения является ис пользование масс спектрометра с высокой разрешающей способ ностью В этом случае могут быть разделены ионы имеющие одинаковые номинальные массы но разные элементные соста вы Например, если масса характеристического иона равна 114 а элементный состав отвечает формуле С,НюМ20 то для ис ключения наложения иона С8Н18 с такой же номинальной мае сой необходима разрешающая способность 2000 так как раз ность масс этих ионов составляет О 06 а е м [c.90]

При помощи метода ГХ—МС были подтверждены резуль таты ГХ исследования N N диметилтриптамина и N монометил триптамина в моче [278] Для определения элементного соста ва ионов МН+ трифторацетильного производного N N диметил триптамина образующегося при химической ионизации, был применен метод СИД (масс спектрометр с разрешающей си лои 6000) [c.195]

Охфеделение структуры органических соединений основывается на изучении пиков осколочных ионов в соответствии с правилами, о которых говорилось выше. Существуют таблицы наиболее представительных ионов с указанием соответствующих им структур, которые могут быть использованы в качестве руководства при интерпретации масс-спектра. Если спектр содержится в каталоге, то сопоставление масс-спектра изучаемого соединения с каталогами позволяет иногда быстро идентифицировать соединение. По пику молекулярного и осколочных ионов устанавливают элементный состав и химическую структуру соединения (рис. 12.5). [c.370]

В масс-спектрах высокого разрешения углеводородных смесей гомологические ряды ионов с одинаковыми номинальными массами, но разным элементным составом (отличающиеся по массе на 93,9-10" а. е. м. или на число, кратное этой величине) разделяются достаточно четко. Однако в каждом из этих рядов возможно перекрывание характеристических групп ионов, имеющих одинаковый элементный состав, но принадлежащих соединениям с разным ароматическим ядром, например С Н2п-1з для алкилбензолов и тринафтенбензолов. Разделение этих групп производится так же, как и в масс-спектрах низкого разрешения. Еще чаще необходимость разделения сложных огибающих интенсивностей пиков гомологических рядов ионов возникает в масс-спектрах концентратов, содержащих гетероатомные соединения, в которых сложные мульти-плеты не всегда разрешаются даже при использовании масс-спектрометрии высокого разрешения. [c.67]

Рис. 4.3. Элементная карта генипина. Состав ионов усложняется слева направо и сверху вниз.

Первый способ (а) просто показывает ионизацию и фрагментацию в величинах т/е и дает мало информации. Второй способ (б) представляет тот же путь распада с указанием элементного состава ионов, что несет уже большую информацию, так как становится известен состав иона и отщепляющейся частицы на данной стадии фрагментации. В третьем способе (в) к экспериментальным фактам добавляются предполагаемые структуры молекулярного и осколочных ионов при допущении минимальных изменений исходной молекулы. В конце концов может быть доказано, что эти структуры либо правильны, либо неверны, но это не имеет существенного значения для онисаиия направления фрагментации. Дополнительное преимущество постулирования ионных структур проявляется при сравнении масс-спектров отдельных групп соединений, имеющих общие черты фрагментации, поскольку сходство и различие поведения соединений при распаде более очевидны из структурных сопоставлений, чем из сопоставления элементных составов. Так, сходство в поведении метилдиэтиламина (1) и н-амиламина (2) легче заметить, сравнивая постулированные ионные структуры (4.4, а), а не соответствующие элементные составы (4.4, б). [c.95]