ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Книги сотрудников факультета

Обложка А.Т.Лебедев

Масс-спектрометрия в органической химии

Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 493 с., ил. - (Методы в химии)

     В учебном издании рассмотрены основы современной масс-спектрометрии органических соединений: методы ионизации и разделения ионов, физико-химические основы процесса масс-спектрометрического распада и направления фрагментации важнейших классов органических соединений, а также области применения масс-спектрометрии. Основное внимание уделено подходам при установлении строения органических соединений по масс-спектрам; этот материал подкреплен большим количеством задач, решение которых позволит получить практические навыки работы со спектрами.

     Для студентов старших курсов химических, биохимических, химико-технологических и экологических специальностей, а также аспирантов, преподавателей и научных сотрудников, работающих в области органической химии.


ОГЛАВЛЕНИЕ

Благодарности 4
Предисловие 5
Введение 10
Глава 1. Система ввода образца 12
1.1. Баллон напуска 12
1.2. Прямой ввод 13
1.3. Мембранный ввод (Membrane Inlet Mass Spectrometry, MIMS) 14
1.4. Хроматомасс-спектрометрия, ГХ-МС (GC-MS) 15
1.5. Жидкостная хроматография- масс-спектрометрия, ЖХ-МС (LC-MS) 20
1.5.1. Ленточный транспортер (Moving Belt) 21
1.5.2. Прямой ввод жидкости (Direct Liquid Introduction, DLI) 22
1.5.3. Поток частиц (Particle Beam) 23
1.5.4. Термораспыление или термоспрей (Thermospray, TSP) и плазмораспыление или плазмаспрей (Plasmaspray) 24
1.6. Сверхкритическая флюидная хроматография- масс-спектрометрия, СФХ-МС (Supercritical Fluid Chromatography/Mass Spectrometry, SFC/MS) 25
1.7. Капиллярный электрофорез- масс-спектрометрия (Capillary Electrophoresis/Mass Spectrometry, CE/MS) 27
Глава 2. Физические основы процесса масс-спектрометрического распада 28
2.1. Электронный удар или электронная ионизация, ЭУ (Electron Impact, Electron Ionization, El) 28
2.2. Физические основы масс-спектрометрического распада 33
2.3. Метастабильные ионы 38
2.4. Полуколичественная теория масс-спектрометрического распада 40
Глава 3. Основные правила и подходы к интерпретации масс-спектров 42
3.1. Стабильность ионов и нейтральных частиц 42
3.1.1. Правило выброса максимального алкильного радикала 44
3.1.2. Правило Стивенсона (правило Стивенсона- Одье) 46
3.1.3. Правила распада четноэлектронных ионов 49
3.1.4. Правило степеней свободы 50
3.1.5. Прочность химических связей 51
3. 1 .6. Структурные и стереохимические факторы 51
3.1.7. орто-Эффект 55
3.2. Концепция локализации заряда и неспаренного электрона 56
3.2.1 . Фрагментация, удаленная от места локализации заряда 61
Глава 4. Практические основы интерпретации масс-спектров 62
4. 1 . Молекулярный ион 62
4.2. Определение элементного состава ионов на основании изотопных пиков 65
4.2. 1 . Азотное правило 73
4.2.2. Определение содержания изотопа 13С в природных образцах 76
4.2.3. Расчет изотопной чистоты соединений 76
4.3. Фрагментные ионы 79
4.3.1. Гомологические серии ионов 79
4.3.2. Выбросы простейших нейтральных частиц 84
4.3.3. Наиболее интенсивные пики в спектре 84
4.4. Библиотеки масс-спектров 85
4.5. Использование для интерпретации дополнительной масс-спектральной информации 86
4.6. Схема фрагментации 88
Глава 5. Альтернативные методы ионизации образца 92
5.1. Ионизация фотонами (Photoionization) 92
5.2. Химическая ионизация, ХИ (Chemical Ionization, CI) 93
5.3. Химическая ионизация отрицательных ионов (Negative Ion Chemical Ionization, NICI) 96
5.4. Пульсирующая химическая ионизация (Pulsed Positive, Negative Ion Chemical Ionization Mass Spectrometry) 98
5.5. Десорбционная (прямая) химическая ионизация, ДХИ (Direct (Desorption) Chemical Ionization, DCI) 98
5.6. Полевая ионизация (Field Ionization, FI) 100
5.7. Полевая десорбция (Field Desorption, FD) 100
5.8. Плазменная десорбционная масс-спектрометрия (Plasma Desorption Mass Spectrometry, PDMS) 101
5.9. Лазерная десорбционная масс-спектрометрия (Laser Desorption Mass Spectrometry, LDMS) 102
5.10. Бомбардировка быстрыми атомами, ББА (Fast Atom Bombardment, FAB); вторичноионная масс-спектрометрия, ВИМС (Secondary Ion Mass Spectrometry, SIMS) 102
5.10.1. Проточный (динамический) вариант бомбардировки быстрыми атомами (Continuous Flow or Dynamic Fast Atom Bombardment) 105
5.11. Химическая ионизация при атмосферном давлении (Atmospheric Pressure Chemical Ionization, APCI) 106
5.12. Электрораспыление, электроспрей (Electrospray lonization, ESI) 107
5.13. Ультразвуковое распыление (Sonic Spray) 112
5.14. Матричная лазерная десорбционная ионизация, МЛДИ (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization, MALDI) 112
5.15. Пиролитическая масс-спектрометрия (Pyrolysis/Mass Spectrometry, Py/MS) 121
Глава 6. Разделение и регистрация ионов 124
6.1. Магнитный секторный масс-спектрометр 124
6.2. Электростатический анализатор. Двухфокусный секторный масс-спектрометр 126
6.3. Масс-спектрометрия высокого разрешения, МСВР 127
6.4. Масс-спектрометрия с преобразованиями Фурье (Fourier Transform Mass Spectrometry, FT-MS) 129
6.5. Квадрупольный анализатор 135
6.6. Ионная ловушка 136
6.7. Времяпролетный анализатор 138
6.8. Детектирование ионов 141
Глава 7. Тандемная масс-спектрометрия, МС/МС 144
7.1. Активация ионов 145
7.1.1. Активация соударением или диссоциация, индуцированная столкновениями (Collisional Activation, CA; Collision-Induced Dissociation, CID) 145
7.1.2. Фотодиссоциация (Photodissociation) 147
7.1.З. Поверхностно-индуцированная диссоциация (Surface-Induced Dissociation, SID) 148
7.2. Анализаторы ионов в тандемной масс-спектрометрии 148
7.2.1. Система трех квадруполей 148
7.2.2. Магнитные секторные приборы 150
7.2.3. Ионная ловушка 162
7.2.4. Mace-спектрометрия с преобразованиями Фурье 163
7.2.5. Приборы продленной геометрии 164
7.2.6. Приборы гибридной геометрии 166
7.3. Инверсия заряда (Charge Inversion) 168
7.4. Нейтрализация-реионизация (Neutralization-Reionization Mass Spectrometry, NRMS) 170
7.5. Спектрометрия ионной подвижности (Ion Mobility Spectrometry) 172
Глава 8. Основные направления фрагментации важнейших классов органических соединений 176
8.1. Алканы 176
8.2. Алкены и диены 181
8.3. Алкины 185
8.4. Алициклические углеводороды 188
8.4.1. Циклоалкены 190
8.5. Ароматические углеводороды 192
8.6. Спирты, фенолы, тиолы 199
8.6.1. Спирты 199
8.6.2. Фенолы 210
8.6.3. Тиолы 211
8.7. Простые эфиры и сульфиды 217
8.8. Амины и фосфины 225
8.9. Алкилгалогениды, арилгалогениды 234
8.10. Карбонильные соединения 243
8.11. Карбоновые кислоты и их производные 258
8.12. Нитрилы, изонитрилы, нитросоединения, гидразины, оксимы и диазосоединения 281
8.13. Сульфоксиды, сульфоны, сульфокислоты 297
8.14. Элементоорганические соединения 303
8.15. Аминокислоты, пептиды, белки 310
8.15.1. Установление последовательности аминокислотных звеньев в пептидах 314
8.15.2. Пептидная карта масс 321
8.15.3. Протеомика 323
8.16. Нуклеиновые кислоты 325
8.17. Mace-спектрометрический анализ микроорганизмов 328
Глава 9. Количественный масс-спектрометрический анализ 332
9.1. Масс-хроматография 335
9.2. Масс-фрагментография, мониторинг заданных ионов (Selected Ion Monitoring, SIM) 341
9.3. Установление количества соединения в образце по площади хроматографического пика 344
Оглавление 493
9.4. Метод внешнего стандарта 345
9.5. Метод внутреннего стандарта 346
9.5.1. Метод изотопного разбавления 348
9.6. Метод добавок 348
Глава 10. Обобщенные задачи 350
Глава 11. Решения задач 380
Приложение 450
Список литературы 475



Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору