phương pháp phổ khối lượng MS

1.6.1. Phương pháp phổ khối lượng
1.6.1.1. Phổ khối lượng trong việc xác định cấu trúc
Trong việc nhận dạng một hợp chất, có thể nói thông tin quan trọng nhất là
khối lượng phân tử. Phổ khối lượng là phương pháp phân tích duy nhất cung cấp
thông tin này một cách chính xác tới 4 số sau dấu phẩy (với máy phân giải cao). Ở
thế ion hoá 9-14 eV thì không có một ion nào có số khối lớn hơn ion phân tử được
tạo thành. Vì vậy, khối lượng của ion nặng nhất, không kể đến sự đóng góp của
đồng vị sẽ cho ta khối lượng phân tử qui tròn với máy khối phổ phân giải thấp và
khối lượng phân tử chính xác với máy khối phổ phân giải cao.
Một số đặc điểm trong phổ khối lượng của các hợp chất có thể dự đoán từ các
qui luật sau đây [8]:
- Xác suất cắt mạch tại nguyên tử cacbon mạch nhánh thì: bậc 3 > bậc 2 >
bậc 1. Điện tích dương có xu hướng bị giữ tại C mạch nhánh.
- Nếu phân tử chứa liên kết đôi thì sự cắt mạch thường xảy ra ở vị trí

β

.

- Hợp chất vòng thường chứa các pic có số khối đặc trưng cho vòng.
- Một chất có pic mẹ mạnh thì phân tử thường chứa vòng. Vòng càng bền thì
cường độ pic càng lớn. Thường dùng để tìm vòng benzen.
- Các vòng bão hoà cắt mạnh nhánh ở

Cα

. Trong quá trình phá vỡ vòng, xác

suất của sự mất đi 2 nguyên tử C trong vòng lớn hơn rất nhiều so với xác suất mất
đi một nguyên tử.
- Nếu vòng có nối đôi gắn với mạch nhánh thì sự cắt mạch lại xảy ra ở vị trí

β

tính tới vòng.
- Ở hợp chất dị nguyên tố thì sự cắt mạch xảy ra ở liên kết

nguyên tố đó.

β

tính từ dị


- Ở hợp chất chứa nhóm cacbonyl thì sự gãy thường xảy ra tại nhóm này và
điện tích dương thường tồn tại ở phần cacbonyl.
- Sự có mặt của Cl, Br, S, Si được suy ra từ đặc điểm hàm lượng đồng vị
khác thường của chúng. Các nguyên tố này và các nguyên tố khác như: P, F, I cũng
có thể được phát hiện từ các chênh lệch về khối lượng khác thường sinh ra từ một
vài ion mảnh trong phổ.
Đối với phức chất, phương pháp phổ khối lượng đã góp phần một cách tích
cực trong việc khảo sát thành phần và cấu trúc của chúng, đặc biệt là các phức có
phối tử là những hợp chất hữu cơ.
Một đặc điểm nổi bật trong phổ khối lượng của các hợp chất phối trí là các
cụm pic đồng vị có tỉ lệ đặc trưng cho sự có mặt của các kim loại trung tâm và các
phối tử. Dựa vào đặc điểm của cụm pic phân tử (số vạch và tỉ lệ các pic đồng vị) và
đặc điểm của các pic mảnh chúng ta có thể phân tích được thành phần và cấu trúc
của phức chất.