طیفسنجی جرمی در آنالیز آلی
طیفسنجی جرمی مولکولها و قطعات آنها را وزن میکند و فرمول مولکولی و الگوی قطعهقطعه شدن را ارائه میدهد که به عنوان یک اثر انگشت ساختاری عمل میکند.
Definition
طیفسنجی جرمی یک تکنیک تحلیلی است که مولکولها را یونیزه میکند و یونهای حاصل را بر اساس نسبت جرم به بار جدا میکند و طیفی از جرمها و فراوانی یونها را به دست میدهد که برای شناسایی و شناساندن ترکیبات آلی استفاده میشود.
Scope
این موضوع شامل روشهای یونیزاسیون، یون مولکولی و ارتباط آن با جرم و فرمول مولکولی، الگوهای ایزوتوپی، مسیرهای قطعهقطعه شدن از جمله بازآرایی مکلافِرتی، و استفاده از طیفسنجی جرمی با وضوح بالا برای تعیین فرمولهای دقیق است.
Core questions
- چگونه یون مولکولی جرم مولکولی و در وضوح بالا، فرمول مولکولی را آشکار میکند؟
- الگوهای قطعهقطعه شدن چه اطلاعاتی در مورد ساختار به ما میدهند؟
- چگونه الگوهای ایزوتوپی وجود عناصری مانند کلر و برم را نشان میدهند؟
Key theories
- یون مولکولی و قطعهقطعه شدن
- یونیزاسیون یک یون مولکولی تولید میکند که جرم آن وزن مولکولی را نشان میدهد؛ قطعهقطعه شدن قابل پیشبینی آن به یونهای کوچکتر، سرنخهای ساختاری را از جرمهای از دست رفته و باقیمانده ارائه میدهد.
- الگوهای ایزوتوپی و جرم با وضوح بالا
- نسبتهای ایزوتوپی مشخصه، هترواتمهایی مانند کلر و برم را آشکار میکنند، در حالی که اندازهگیری جرم دقیق به طور منحصر به فرد فرمول مولکولی را تعیین میکند.
Mechanisms
یک منبع یونیزاسیون (برخورد الکترون، الکترواسپری، یا سایرین) یونهای فاز گازی را تولید میکند که در یک آنالایزر بر اساس نسبت جرم به بار جدا شده و شناسایی میشوند. کاتیون رادیکال تشکیل شده توسط برخورد الکترون در مسیرهایی که توسط پایداری یونها و مواد خنثی حاصل ترجیح داده میشوند، قطعهقطعه میشود؛ بازآرایی مکلافِرتی، یک قطعهقطعه شدن شاخص، یک هیدروژن گاما را به یک کربونیل با از دست دادن یک آلکن خنثی منتقل میکند.
Clinical relevance
طیفسنجی جرمی، که اغلب با کروماتوگرافی همراه است، در مطالعات متابولیسم دارو، سمشناسی درمانی و قانونی، پروتئومیکس، و تشخیصهای بالینی، که در آن آنالیتهای کمیاب را با ویژگی بالا شناسایی و کمیسازی میکند، محوری است.
History
طیفنگار جرمی اولیه آستون طیفسنجی جرمی را به عنوان یک روش تحلیلی تثبیت کرد؛ مکلافِرتی تفسیر قطعهقطعه شدن آلی را سیستماتیک کرد، و توسعه روشهای یونیزاسیون نرم مانند الکترواسپری توسط فن، این تکنیک را به بیومولکولهای بزرگ گسترش داد که با جایزه نوبل شیمی در سال ۲۰۰۲ به رسمیت شناخته شد.
Key figures
- Francis William Aston
- Fred McLafferty
- John Fenn
- Koichi Tanaka
Related topics
Seminal works
- silverstein2014
- mclafferty1993
Frequently asked questions
- پیک یون مولکولی چیست؟
- پیک یون مولکولی مربوط به مولکول یونیزه شده دستنخورده قبل از قطعهقطعه شدن است؛ مقدار جرم به بار آن وزن مولکولی را نشان میدهد و در ابزارهای با وضوح بالا، به تعیین فرمول مولکولی کمک میکند.
- بازآرایی مکلافِرتی چیست؟
- این یک قطعهقطعه شدن مشخصه مولکولهای حاوی کربونیل است که در آن یک اتم هیدروژن روی کربن گاما به اکسیژن کربونیل منتقل میشود و یک آلکن خنثی خارج میشود و یک یون قطعهای تشخیصی و اغلب شدید تولید میکند.