《波譜分析》教案

1、波譜分析教案一、前言波譜分析是應用四種譜學方法(紫外光譜、紅外光譜、核磁共振波譜和質譜)研究和鑒定有機化合物結構相關知識的一門課程。本課程要求學生掌握四種譜學的基本操作技能，應用提供的信息與化合物結構的對應關系進行相應的結構解析和信號歸屬。熟悉化合物結構解析的一般方法和程序。了解光譜學發(fā)展的最新動態(tài)和技術。理論課授課32學時。二、教學目的1. 掌握四種譜學的基本操作技能，應用提供的信息與化合物結構的對應關系進行相應的結構解析和信號歸屬。2. 熟悉化合物結構解析的一般方法和程序。3. 了解光譜學發(fā)展的最新動態(tài)和技術。三、教學重點和難點1. 教學重點(1) .紅外、紫外光譜的解析方法。(2) .質

2、譜的解析方法。(3) .1H-NMR、13C-NMR的解析方法。2. 教學難點(1) .四種譜學的原理和規(guī)律。(2) .四種光譜學的綜合解析。四、教學方法與手段1. 教學方法能采用啟發(fā)式，談話式、討論式等一些先進教學方法。并能采取靈活多樣的方式教學，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)。全部課程實現(xiàn)了多媒體教學。2. 教學手段采用多媒體、板書等輔助教學手段。第一章緒論（2學時）四大譜在有機化學發(fā)展中的作用及其發(fā)展的新趨勢、光的特性、分子吸收光譜和分子發(fā)光光譜、吸收光譜的強度一. 基本要求（1）了解光的波粒二向性、分子吸收光譜和分子發(fā)光光譜的基本概念（2）掌握吸收光譜的原理及強度影響因素二. 重點、難點重點：吸收光

3、譜的原理強度影響因素難點：影響吸收光譜強度因素三、教學內(nèi)容1.波譜解析課程的主要內(nèi)容有哪些？紫外-可見光譜是一種電子吸收光譜，它測量的是分子中電子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的能量和概率。一般有機藥物分子中典型的電子躍遷都是從最高占用軌道或非鍵軌道向最低未占軌道的躍遷，尤其對一些共軛體系，可獲得相關的結構信息。紅外光譜源于分子內(nèi)基團的振動吸收，可以提供有機分子結構以及對稱性的大量信息。一些功能基的振動吸收總在確定的波數(shù)區(qū)間出現(xiàn)其特征吸收，而不會因含該功能基的分子變化而變化（如：羰基紅外吸收總在1715cm-i左右出現(xiàn)）。所以紅外光譜特別適用于分子中功能基的鑒定。核磁共振譜常用氫譜和碳譜，目前為有機分子結

4、構解析的最常用有力手段。通過化學位移值、裂分狀況和偶合常數(shù)的分析得到分子中原子之間的連接方式以及相對的空間位置。在很多情況下采用不同的NMR方法組合基本可以解決結構的解析問題。質譜在氣相條件下被電子轟擊后，可產(chǎn)生分子離子以及碎片離子，可以得到分子量、分子組成的信息。通過對碎片裂解方式的解析可以對分子結構進行確證。NMR和MS相結合，基本可以解決大多數(shù)的分子結構的解析，是目前應用最多的兩種譜學方法。2.為什么要學習波譜解析課程？按照現(xiàn)在化學研究的指導原則，凡是合成、半合成藥物或者是由天然產(chǎn)物中提取的單體或組分中的主要組分，都必須確證其化學結構。確證結構的方法，除延用經(jīng)典的理化分析和元素分析（若使

5、用高分辨質譜則可免做元素分析）方法外，還要有目前國內(nèi)外普遍使用的紅外、紫外、核磁和質譜，必要時還應增加其他方法，如圓二色散（CD）、X光衍射（粉末、單晶）、熱分析等。3. 波譜解析課程基本要求？了解波譜分析與經(jīng)典有機結構分析的區(qū)別；了解四大波譜的基本原理，會初步應用四大譜學技術解析典型有機化合物的分子結構；熟悉常見基團的特征頻率和不同環(huán)境下氫和碳的化學位移與偶合規(guī)律等；熟悉常見有機化合物的質譜裂解規(guī)律；掌握應用四大波譜進行結構解析的基本程序；較熟練地掌握譜學特征與分子結構的關系。4. 發(fā)展歷史20世紀30年代發(fā)展了紫外光譜，40年代發(fā)展的紅外光譜，50年代發(fā)展的核磁共振譜和質譜。稱為“四大波譜

6、”5. 電磁輻射對應的能級躍遷和波譜技術（1）分子的電子光譜（2）分子的振動光譜（3）分子的轉動光譜（4）.磁共振譜（5）.有機質譜（MS）第二章紫外光譜（4學時）原子或分子的能量組成與分子軌道、紫外光譜與電子躍遷、紫外光譜的入max及其主要影響因素以及芳香化合物的紫外光譜特征、推測不飽和化合物入max峰位的經(jīng)驗規(guī)則、共軛系統(tǒng)的入max的計算方法、紫外光譜在有機化合物結構研究中的應用。一. 基本要求（1）了解電子躍遷類型、發(fā)色團類型及其與紫外吸收峰波長的關系，了解紫外光譜的入max及其主要影響因素（2）掌握共軛烯烴最大吸收峰波長的計算規(guī)則（Woodward規(guī)則）(3) 了解紫外光譜在有機化合物

7、結構分析中的應用二. 重點、難點重點：紫外光譜的入max及其主要影響因素、共軛烯烴最大吸收峰波長的計算規(guī)則(Woodward規(guī)則)難點：共軛烯烴最大吸收峰波長的計算規(guī)則(Woodward規(guī)則)三. 教學內(nèi)容1. 紫外光譜的定義2. 對結構解析提供的信息；2.1.電子躍遷的類型及能量(1) .。一。*躍遷：。軌道上的電子由基態(tài)到激發(fā)態(tài)屬于of。*躍遷。需要較高的能量，所以能吸收短波長的紫外線，一般其吸收發(fā)生在低于150nm的遠紫外區(qū)。(2) .nn*躍遷：雙鍵或叁鍵中n軌道的電子躍遷到n*。能量較。一。*躍遷的小，孤立雙鍵或叁鍵吸收一般在小于200nm的紫外區(qū)。例如，乙烯在165nm處有吸收。(

8、3) .n-n*躍遷：在-CO-、-CHO、-COOH、-CONH、-CN等基團中，不飽和鍵一2端直接與具有未用電子對的雜原子相連，將產(chǎn)生n-n*躍遷。所需能量最小，吸收強度弱，但對有機化合物結構分析很有用，例如飽和酮在280nm出現(xiàn)的吸收就是nn*躍遷。(4) .n-o*躍遷：含有未共用電子對的基團，如-OH、-NH、-SH、-Cl、-Br、2T等，未共用電子對將產(chǎn)生n-o*躍遷，吸收多小于200nm的紫外區(qū)。2.2不同類型化合物產(chǎn)生的電子躍遷類型(1) .飽和烴類化合物(2) .不飽和烴類化合物(3) .含有雜原子的有機化合物3. 紫外吸收光譜常用術語(1) .允許躍遷/禁阻缺欠(2) .

9、發(fā)色團(3) .助色團(4) .紅移(長移)(5) .藍(紫)移(6) .增色效應和減色效應4. 影響紫外吸收光譜的主要因素(1) .共軛效應延長共軛系統(tǒng)(n-n、p-n、超共軛)，紅移。 .nn共軛：使nfn*、nn*躍遷峰紅移，共軛雙鍵數(shù)目越多，吸收峰紅移越顯著。 .p-n共軛：體系越大，助色基團的助色效應越強，吸收帶越向長波方向移動 .超共軛效應(§-n超共軛)：烷基取代雙鍵碳上的氫以后，通過烷基的CH鍵和n體系電子云重疊引起的共軛作用，使nn*躍遷紅移，但影響較小。(2) .立體效應 .生色團之間、生色團與助色團之間空間過于擁擠，則導致共軛程度降低，吸收峰位紫移。 .順反異構

10、：因反式異構體空間位阻較小，能有效地共軛，則峰位位于長波端,吸收強度也較大。 .跨環(huán)效應：在環(huán)狀體系，分子中兩個非共軛生色團處于一定的空間位置，產(chǎn)生的光譜，既非兩個生色團的加合，亦不同于二者共軛的光譜。(3) .溶劑效應 .溶劑極性的改變對吸收峰位置和強度都有影響。n-n*躍遷：溶劑極性的增大，長移。nn*躍遷：溶劑極性的增大，短移。 .酸性、堿性或兩性物質時，溶劑的pH值對光譜的影響很大，(4) .含雜原子的雙鍵化合物 .羰基化合物 .硫羰基化合物5. 紫外光譜的應用(1) .主要用于判斷結構中的共軛系統(tǒng)、結構骨架(如香豆素、黃酮等)(2) .確定未知化合物是否含有與某一已知化合物相同的共軛

11、體系。(3) .可以確定未知結構中的共軛結構單元。(4) .確定構型或構象(5) .測定互變異構現(xiàn)象6. 分析紫外光譜的幾個經(jīng)驗規(guī)律(1) .在200800nm區(qū)間無吸收峰，結構無共軛雙鍵。(2) .220250nm,強吸收(smax在1042x104之間)，有共軛不飽和鍵(共軛二烯,a,卩-不飽和醛、酮)(3) .250290nm,中等強度吸收max100010000)，通常有芳香結構。(4) .250350nm,中低強度吸收(s10100)，且200nm以上無其他吸收，則含有帶孤對電子的未共軛的發(fā)色團。（羰基或共軛羰基）（5）.有多個吸收峰，有的在可見區(qū)，則結構中可能有長鏈共軛體系或稠環(huán)芳

12、香發(fā)色團。如有顏色，則至少有45個共軛的發(fā)色團。（6）.利用溶劑效應、pH影響：增加溶劑極性：K帶紅移、R帶紫移，變化大max時，有互變異構體存在。pH變化：堿化后譜帶紅移，酸化后又恢復，則有酚羥基、烯醇存在；酸化后譜帶紫移，有芳胺存在。第三章紅外光譜（4學時）分子的振動能級基頻躍遷與峰位、分子的偶極矩與峰強、影響峰位與峰強的其它因素、紅外光譜的重要區(qū)段、特征譜帶區(qū)、指紋區(qū)及相關峰的概念、紅外光譜中的八個重要區(qū)段、紅外光譜在有機化合物結構分析中的應用。一. 基本要求（1）了解分子振動能級與紅外光譜的關系（2）了解吸收峰的位置與分子振動能級基頻躍遷的關系（3）掌握紅外光譜解析的重要區(qū)段及主要官能

13、團特征吸收頻率（4）了解紅外光譜在有機化合物結構分析中的應用二. 重點、難點重點：吸收峰的位置與分子振動能級基頻躍遷的關系、紅外光譜解析的重要區(qū)段及主要官能團特征吸收頻率難點：紅外光譜解析的重要區(qū)段及主要官能團特征吸收頻率三. 教學內(nèi)容1. 基礎知識（1）.紅外光譜：引起分子振動能級和轉動能級的躍遷,所以又稱振-轉光譜。 .近紅外區(qū)：0.8nm2.5ym，分子0-H、N-H、C-H鍵的振動倍頻與組頻。 .中紅外區(qū)：4000400cm-1(2.525ym)，大部分有機化合物的振動基頻。 .遠紅外區(qū)：40025cm-1(251000ym)，分子的轉動光譜以及重原子成鍵的振動等。(2) .紅外光譜原

14、理分子中鍵的振動頻率：分子的固有性質，它隨著化學鍵力常數(shù)(K)的增大而增加,同時也隨著原子折合質量(卩)的增加而降低。2. 多原子分子的振動圖示(1) .分子振動自由度(2) .振動類型 .伸縮振動(stretchingvibration)，以v表示 .彎曲振動(bendingvibration)，也叫變角振動，以S表示(3) .振動圖示(4) .影響(減少)峰數(shù)的因素峰數(shù)往往少于基本振動數(shù)目(振動自由度) .振動過程中分子無偶極矩變化，不引起紅外吸收。 .頻率完全相同的振動彼此發(fā)生簡并。 .強寬峰往往覆蓋與其頻率相近的弱而窄的吸收峰。 .吸收峰有時落在中紅外區(qū)域(4000400cm-i)以外

15、。 .吸收強度太弱，以致無法測定。3. 影響IR吸收的因素(1) .電子效應(electroniceffect) .誘導效應(inductiveeffect) .共軛效應(conjugativeeffect)(2) .空間效應(stericeffect) .場效應(fieldeffect) .空間障礙 .跨環(huán)效應(transannulareffect) .環(huán)張力(3) .氫鍵效應(hydrogenbondeffect)(4) .互變異構：峰位移(5) .振動偶合效應(vibrationalcouplingeffect)(6) .費米共振(Fermiresonance)(7) .樣品的物理狀態(tài)的

16、影響(8) .溶劑等外部因素的影響4. 紅外光譜的測定樣品的制備：(l).KBr壓片(2).Nujol法5. 紅外光譜的重要吸收區(qū)段波長(um)波數(shù)(cm-i)鍵的振動類型2.73.337503000vOH,vNH3.03.333003000CH,二CH,三CH,ArH)(極少數(shù)可到2900cm-1)3.33.730002700vCH(CH,CH,-CHO)324.24.924002100vC三C,vC三N,vC三CC三C5.36.119001650vCO(酸、醛、酮、酰胺、酯、酸酐)6.06.716801500vCC(脂肪族及芳香族)，vC=N6.87.7147513006CH(面內(nèi))，vX

17、Y10.015.410006506CCH,ArH（面外）6. 紅外光譜在結構解析中的應用(1) .確定官能團(2) .確定立體化學結構的構型(3) .區(qū)分構象異構體(4) .區(qū)分互變異構體與同分異構體7. 拉曼光譜(Ramanspectra)紅外光譜和拉曼光譜都是研究分子振動和轉動能級躍遷的分子光譜。紅外光譜為吸收光譜，拉曼光譜為散射光譜。紅外吸收譜帶強度正比于偶極矩的變化，而拉曼譜帶強度取決于極化率變化。極化率可以認為是分子中電子云形狀受原子核影響的難易程度，因此拉曼譜帶強度取決于平衡前后電子云形狀差別的大小。對于具有對稱中心的分子，若振動與對稱中心有關，則紅外光譜不可見，拉曼光譜可見；若振

18、動與對稱中心無關則紅外光譜可見，拉曼光譜不可見，二者可以互補。紅外光譜和Raman光譜是相互搭配的工具，在有機化學中的應用日益廣泛。第四章核磁共振氫譜(6學時)核磁共振譜的基本概念及基本原理、核磁共振儀器的基本構造、化學位移、化學位移與分子結構的關系、自旋偶合及自旋裂分與分子結構的關系、核磁共振實驗技術、簡化氫核磁共振譜的方法、核磁共振圖譜解析及應用。一. 基本要求1）了解核磁共振的基本原理（2）了解核磁共振的基本實驗技術和常用的各種去偶方法（3）掌握化學位移及影響化學位移的各種因素（4）掌握各類化合物中質子的化學位移值及去耦譜中耦合常數(shù)的計算方法二. 重點、難點重點：化學位移及影響化學位移的

19、各種因素、各類化合物中質子的化學位移值及去耦譜中耦合常數(shù)的計算方法難點：化學位移及影響化學位移的各種因素、各類化合物中質子的化學位移值及去耦譜中耦合常數(shù)的計算方法三. 教學內(nèi)容1. 基本原理核的自旋與核磁矩核的自旋量子數(shù)（I）與質量數(shù)（A）及原子序數(shù)（Z）的關系質量數(shù)（A）原子序數(shù)（Z）自旋量子數(shù)（I）例半整數(shù)13C,1H,19F,31P,15N奇數(shù)奇數(shù)或偶數(shù)(1/2,3/2,5/2,)170,35Cl，79Br，125I偶數(shù)偶數(shù)零12C，16°,32S偶數(shù)奇數(shù)整數(shù)(1,2,3,)2H，14N屏蔽效應2.1H-NMR（氫核磁共振）（1）.化學位移的定義(2) .常見結構類型的質子化學

20、位移Ar-HC=CH三CHRHCHCHCH237.285.282.8811.551.200.87-COOH-CHOArOHROH(RNH)21012910480.55(3) .化學位移的影響因素 .電負性 .磁各向異性(4) .1H-NMR譜的解析程序 .檢查信號是否正常，如TMS、溶劑峰、積分比例。 .根據(jù)積分計算各氫信號對應的H數(shù)。 .計算各信號的化學位移、偶合常數(shù)。 .按化學位移大小順序列表，(nH,m,J=?Hz) .根據(jù)化學位移判斷氫核的類型；根據(jù)J值判斷偶合關系。 .加D0，判斷是否為活潑氫信號。2第五章核磁共振碳譜(2學時)核磁共振碳譜的特點、核磁共振碳譜的去偶技術、碳譜的化學位

21、移、核磁共振碳譜的解析、二維核磁共振譜簡介。一. 基本要求(1) 了解核磁共振碳譜的特點、核磁共振碳譜的去偶技術(2) 掌握核磁共振碳譜的化學位移及解析二. 重點、難點重點：核磁共振碳譜的化學位移及解析難點：核磁共振碳譜的化學位移及解析三. 教學內(nèi)容1.核磁共振(NMRspectroscopy)碳譜dC-NMR)(1).為結構解析提供的信息化學位移(1250)；分辨率高，譜線簡單，可觀察到不含質子基團；馳豫時間對碳譜是重要參數(shù)，可識別季碳，可給出化合物骨架信息。缺點：測定需要樣品量多，測定時間長，而吸收強度一般不代表碳原子個數(shù)，與種類有關。(2) .常見一些基團的化學位移6值 .脂肪C:6&l

22、t;50 .連雜原子C:C-O,C-N,C-S6:50-100 .C-0CH3：655;3 .糖端基C:695-105 .芳香碳,烯碳：698-160 .連氧芳碳：6140-165 .C=0:6168-220(3) .影響化學位移因素 .碳的雜化方式：6sp3<6sp<6sp2 .碳核的電子云密度：電子云密度T,16高場位移 .取代基的誘導效應和數(shù)目：取代基數(shù)目T,影響T,T6，誘導效應隨相隔鍵的數(shù)目增加而減弱；隨取代基電負性T,6T .丫效應(Y-旁式，Y-gauch)效應：較大基團對Y-位碳上的氫通過空間有一種擠壓作用，使電子云偏向碳原子，使碳化學位移向高場移動，這種效應稱為Y

23、-效應。其中Y-順效應更強。 .共軛效應：與雙鍵共軛，原雙鍵端基C216,內(nèi)側C1T6，與羰基共軛，C=O的16 .分子內(nèi)部作用：分子內(nèi)氫鍵使c=o的花（4）.取代基位移規(guī)律 .甲基取代位移（C-methylationshift） .羥基取代位移（hydroxylationshift .甲氧基取代位移（O-methylationshift） .乙?；灰疲╝cetylationshift）（5）.常見的M-NMR譜的類型及二維譜 .全氫去偶譜（COM）或噪音去偶譜（PND）或質子寬帶去偶譜（BBD）特點:圖譜簡化,所有信號均呈單峰. .偏共振去偶譜（OFR）特點：由于部分保留田的偶合影響，可識

24、別伯、仲、叔、季碳。 .DEPT譜特點：不同類型曲信號呈單峰分別朝上或向下，可識別CH,CH,CH,C.脈沖寬32度0=135°CH,CHT,CH（常用）0=90°CHT,0=45°CH,CH,CHT,季碳3232不出現(xiàn) .選擇氫去偶譜（SPD）選擇性照射特定氫核,分別消除相關碳信號,使峰簡化,增高。 .1H-1HCOSY（相互偶合的氫核給出交叉峰） .NOESY（空間相近的氫核的關系） .HMQC（13C-1HCOSY）13C,1H直接相關譜JCH .HMBC（遠程13C-1HCOSY）13C,1H遠程相關譜2J,3JCHCH第六章質譜（4學時）質譜的基本知識、

25、質譜中離子的主要類型、分子式的確定、離子的裂解過程、常見各類有機化合物的質譜裂解特性、質譜圖的解析。一. 基本要求（1）了解質譜法的基本原理及不同質量的陽離子在質譜中分離的原因（2）了解質譜機的基本組成和主要性能指標（3）掌握質譜中的離子類型，正確識別分子離子并根據(jù)同位素峰確定分子式（4）初步了解離子斷裂機理和影響離子斷裂的因素，掌握陽離子的開裂類型，并能應用開裂規(guī)律初步解析一些主要類型化合物的質譜。（5）熟悉各類常見有機化合物的質譜特征（6）了解質譜解析的一般程序，并根據(jù)質譜數(shù)據(jù)推斷化合物結構二. 重點、難點重點：質譜中的離子類型、正確識別分子離子并根據(jù)同位素峰確定分子式、各類常見有機化合物

26、的質譜特征難點：正確識別分子離子并根據(jù)同位素峰確定分子式、各類常見有機化合物的質譜特征三、教學內(nèi)容1.質譜在有機化合物結構測定中的應用（1）.測定正確的分子量（2）.推斷分子式（3）.已知化合物的結構鑒定（4）.未知化合物的結構鑒定2. 電子轟擊質譜（EI-MS）(1) .基本原理利用具有一定能量的電子束使氣態(tài)的樣品分子或原子電離的離子源稱為電子轟擊離子源(ElectronImpactIonSource,簡稱El)。電子轟擊離子源能電離氣體、揮發(fā)性化合物和金屬蒸氣。因其結構簡單、電離效率高、通用性強、性能穩(wěn)定、操作方便，是質譜儀器中廣泛采用的電離源。(2) .開裂方式及開裂類型開裂方式 .均裂

27、：兩個電子構成的。鍵開裂后，每個碎片各留一個電子。 .異裂：兩個電子構成的。鍵開裂后，兩個電子都留在其中一個碎片上。 .半異裂：已失掉一個電子的。鍵開裂時，電子轉向其中一個碎片。開裂類型 .a開裂 .B開裂 .逆狄爾斯-阿爾德反應(Retro-Diels-Alderreaction,RDA) .復雜開裂 .雙重重排(3) .基本有機化合物質譜及開裂規(guī)律3. 原子轟擊質譜(FAB-MS)(1).基本原理與離子轟擊型離子源相似，原子轟擊型離子源也是利用濺射使樣品電離的，所不同的是用于轟擊的粒子是快速的中性原子，因此一般稱為快速原子轟擊電離法(FastAtomBombardment,FAB-MS)（

28、2）.特點 .靈敏度高 .樣品制備容易（FD-MS較難，費時費力） .常溫下電離樣品，排除了強極性物質難揮發(fā)，熱不穩(wěn)定等困難（FD-MS有時對極性很強的化合物，難于測出M+） .配有陰粒子捕獲器，還可給出相應的陰離子質譜（需要特別說明，一般只給出陽離子質譜）與陽離子質譜相互補充，大大增加了信息來源及可信程度。 .給出的碎片峰比FD-MS多，不只限于測定分子量。 .當所用溶劑含有不穩(wěn)定的H原子時（例如甘油），在譜中?？煽吹組+H+,2M+H+,2M+H+-HO,M-H-,M+S+H+,M+S+H+-HO,M+Na+,M+Li+,22M+K+，同時一些核苷在甘油中產(chǎn)生M+2H+,M+3H+等，碎片

29、也同樣，所以解析時要注意用了什么溶劑。間硝基芐醇受粒子轟擊可被氧化為醛，若樣品中有氨基可繼續(xù)反應形成Schiff堿，出現(xiàn)M+133+H+碎片。 .可用TLC的斑點直接用FAB-MS，測M+H+。FAB探針用雙面屏蔽帶包上，并放在斑點上，加12ul甘油潤濕吸附劑，使它能粘附在探針上，然后按常規(guī)方法測定。4. 場致電離和場解析電離質譜（1）.基本原理 .場致電離法（FieldIonization,FI）陽極，陰極近1mm,兩極之間施加幾千伏一上萬伏直流電壓，陽極尖端附近產(chǎn)生107V/cm強電場，強電場可把尖端附近不到1mm處樣品分子中的電子拉走，形成M+，然后加速聚焦成粒子束，M+離子太少 .場解

30、析電離法(FieldDesorptionIonization,FD)1969年Beckey發(fā)明的(原理同F(xiàn)I，樣品引入不同)，將樣品稀溶液直接涂在陽極上，加10KV高電壓使樣品電離M+比FI還大。(2).特點場致電離是一種溫和的離子化方法，譜圖以分子離子或準分子離子強、碎片離子少為特征。FI主要用于測定有機化合物的分子量，對于那些在電子轟擊條件下不生成或只生成很弱的分子離子峰的樣品，F(xiàn)I是一個極有用的補充。由于大部分場致電離質譜相當簡單，這種方法也被用于混合物的分析。5. 電噴霧電離質譜(1) .基本原理電噴霧電離質譜(ElectroSprayIonization，ESI)，是一種使用靜電場的

31、電離技術，內(nèi)襯彈性石英管的不銹鋼毛細管被加以35KV的正電壓，與相距約1cm接地的反電極形成強靜電場。被分析的樣品溶液從毛細管流出時在電場作用下形成高度荷電的霧狀小液滴；在向質量分析器移動的過程中，液滴因溶劑的揮發(fā)逐漸縮小，其表面上的電荷密度不斷增大。當電荷的排斥力足以克服表面張力時，液滴發(fā)生裂分；經(jīng)過這樣反復的溶劑揮發(fā)-液滴裂分過程，最后產(chǎn)生單個多電荷離子。(2) .特點ESI在大氣壓力和環(huán)境溫度下進行，被分析物的分子在電離過程中通常產(chǎn)生多重質子化的離子。電噴霧通常要選擇合適的溶劑。除了考慮對樣品的溶解能力外，溶劑的急性也需考慮。一般來說，極性溶劑(如甲醇、乙腈、丙酮等)更適合于電噴霧。ES

32、I-MS既可分析大分子也可分析小分子。對于分子量在lOOODa以下的小分子。會產(chǎn)生M+H+或M-H-離子，選擇相應的正離子或負離子形式進行檢測，就可得到物質的分子量。而分子量高達20，OOODa的大分子在ESI-MS中生成一系列多電荷離子，通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠得到樣品的分子量。6. 基質輔助激光解吸離子化質譜(1) .基本原理60年代后期，激光技術開始應用于質譜分析中，這主要包括兩個方面：一是多光子技術，包括多光子電離和光致解離，通過激光光子與氣相中的分子或離子的作用使其電離或解離；所研究的是相對較小的分子。另一方面是激光解吸技術，通過激光束與固相樣品的作用使其產(chǎn)生分子離子和具有結構信息的碎片

33、；所研究的是結構較為復雜、不易氣化的大分子。(2) .特點 .使一些難電離試樣電離，且有較少碎片，易獲得分子電離產(chǎn)物。對高分子化合物的測定十分有利。 .因使用的是脈沖式激光，適與飛行時間質譜(TOF-MS)聯(lián)用7. 化學電離源質譜(1) .正離子化學電離質譜在EI-MS中，樣品分子直接與具有一定能量的電子作用(70ev),產(chǎn)生M+,M+具有較高的熱力學能，從而進一步發(fā)生碎裂，使有些樣品M+峰低或難于得到M+。(2) .負離子化學電離質譜70年代后期是NCI-MS發(fā)展盛期，人們研究了一系列反應氣，測試這些反應氣對樣品分子的M+或偽分子離子的產(chǎn)生率，進行環(huán)境、生物或醫(yī)藥中痕量物質測定,從混合物中得

34、到特征離子。測試未知物結構，特別是在食品、草藥中農(nóng)藥殘留量的測定等進行了廣泛的應用。8. 其它質譜(1).大氣壓化學電離質譜大氣壓電離(AtmosphericPressureIonization,API),主要是應用于高效液相色譜(HPLC)和質譜計聯(lián)機時的電離方法。試樣的離子化在處于大氣壓下的離子化室中進行。它包括電噴霧電離(ElectrosprayIonization,ESI)和大氣壓化學電離(AtmosphericPressureChemicalIonization,APCI)。(2).二次離子質譜快原子轟擊(FastAtomBombardment,FAB)液體二次離子質譜(LiquidSecondaryIonMassSpectrom