Organische Massenspektroskopie Flashcards
Prinzip
Ioniserung der Probe, Auftrennung der Ionen in der Gasphase nach ihrem Masse/Ladungsverhältnis und quantitative Bestimmung (=Zählung der Ionen)
Information
Masse/Ladungsverhältnis der Ionen (erlaubt in der Regel Rückschluss auf Molekülasse)
Anwendung
Strukturaufklärung (gemeinsam mit IR, NMR, UV, Raman) organische Spurenanalytik (als GC-MS, auch LC-MS)
Geschichtliches
JJ Thomson: Konstruktion des ersten Massenspektrometers; Isotopentrennung
In den 60er Jahren: Etablierung von MS in der organischen Strukturaufklärung und Spurenanalytik, insbesondere in der Kombination GC/MS
Eletronenstoßionisation
Einbringen der gasförmigen Probe in die Ionisationskammer
Stöße der Probenmoleküle mit niederenergetischen Elektronen
vorwiegend einfache Ionisation der Moleküle
neben dem einfach positiv geladene Molekülion auch zahlreiche Molekülbruchstücke (geladen und ungeladen)
Schematischer Aufbau
Probe –> Einlasssystem (Vakuumsystem) –> Ionenquelle (Vakuumsystem) –> Massenanalysator (Vakuumsystem) –> Detektor –> Signalverarbeitung
Vergleich EI und CI MS
EI Spektren zeigen starke Fragmentierung, dadurch auch höheren Infromationsgehalt
CH Spektren zeigen geringere Fragmentierung, daher
- einfacher zu interpretieren
- Molekülmasse durch intensiven [M+1]-Peak leicht zu bestimmen
- aber: geringerer Informtaionsgehalt
ICP-MS
- ICP als Ionenquelle
- Erfordert spezielles Interface für den Übergang der Ionen in das Hochvakuum
- qualitative + quantitative Analyse im Ultraspurenbereich
- Massenbereich: 3-300 amu
- EG: < 1… 1000 pg/ml (!!)
FAB (Fast Atom Bombardment)
Beschuss der reinen oder in Glycerin gelösten organischen Probe mit schnellen Argon oder Xenon Atomen -> sanfte Ionisation höhermolekularer und thermischer instabiler Moleküle bis zu M ~ 3000
LASER Desorption/Ionisation
laser wozu und welche proben
Zur Verdampfung und Ionisation sowohl organischer als auch anorganischer Proben
MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption and Ionisation)
Einbetten der organischen Probe in eine kristalline Matrix, die die Laserwellenlänge absorbiert –> sanfte Energieübertragung mit minimaler Fragmentierung. In Verbindung mit TOF-MS wichtig für die Analytik von Biomakromolekülen mit MG von bis zu 300 000
Auftreten der Ionen umgebung
Vakuum: besser als 10^-5 Torr erforderlich für ausreichend große mittlere freie Weglänge (sonst Verlust von Ionen und Reaktionen im MS)
Für Sektorfeldgeräte
Massenauflösung <-> Transmissionen, dh. hohe Massenauflösung –> geringe Transmission und geringe Massenauflösung –> hohe Transmission
Flugbahn
der Ionen bestimmt durch Kräftegleichtgewicht zwischen Lorentz-Kraft und Zentrifugalkraft
Detektion in der MS
meist: Konversion Ionen –> Elektronen
anschließend: Elektronenvervielfacher
