Материал: Методы ионизации в МС

«Методы ионизации в масс-спектрометрии» Р.С.Борисов, В.Г.Заикин, А.В.Варламов, Л.Н.Куликова

1

11. Некоторые англоязычные масс-спектральные термины и 36 русскоязычные эквиваленты

2

Введение

Масс-спектрометрия является инструментальным методом изучения органических соединений. С помощью этого метода устанавливают молекулярную массу органического вещества и строение его молекул, определяют его элементный состав. Как аналитический метод массспектрометрия обладает исключительно высокой чувствительностью и позволяет обнаруживать и количественно определять микро- и следовые количества органического вещества в больших объемах газов и жидкостей, а также в биологических системах. Существенное отличие массспектрометрии от других физико-химических методов анализа состоит в том, что оптические, рентгеновские и некоторые другие методы детектируют излучение или поглощение энергии молекулами или атомами, в то время как масс-спектрометрия детектирует ионы, образующиеся в результате ионизации вещества. Ионизацией называется явление превращения нейтрального атома или молекулы в заряженную частицу путем удаления из них или присоединения к ним одного или нескольких электронов, отщеплением гидрид-иона, либо присоединением катиона. Наиболее часто используемые методы ионизации представлены в Табл.1.

Таблица1. Основные методы ионизации в масс-спектрометрии.

3

1. Ионизация электронами (ИЭ, EI).

Ионизация электронами (ИЭ, electron ionization) - один из первых методов ионизации, использовавшихся при появлении масс-спектрометрии, однако он до сих пор широко применяется на практике, превратившись из исследовательского в рутинный метод, а приборы, чье устройство подразумевает использование ионизации электронами, составляет основу парка масс-спектрометров. Важным преимуществом этого метода является то, что образующиеся в результате ИЭ молекулярные ионы, претерпевают воспроизводимые процессы фрагментации, что в свою очередь приводит к формированию воспроизводимого масс-спектра соединения, который может быть использован в качестве его «отпечатка пальца». В настоящее время созданы библиотеки, содержащие сотни тысяч масс-спектров органических соединений и позволяющие проводить идентификацию исследуемых соединений в автоматическом режиме. Вместе с тем, подобная идентификация возможна только в том случае, когда масс-спектр этого соединения представлен в используемой базе данных, поскольку теоретическое предсказание масс-спектра органического вещества по его структуре в настоящее время не возможно.

В основе ИЭ лежит взаимодействие газообразных молекул веществ с электронами, эмитируемыми в источнике ионов. В результате этого нейтральным молекулам сообщается дополнительная внутренняя энергия, что, в свою очередь, приводит к элиминированию из электронной орбитали анализируемой молекулы электрона и образование молекулярного ионрадикала. В некоторых случаях результатом взаимодействия молекулы вещества с электронами могут быть и другие процессы (см. схему 1), приводящие к образованию отрицательно заряженных частиц. Однако наиболее информативными считаются масс-спектры положительных ионов. Процесс ионизации характеризуется энергией ионизации, т.е. минимальной энергией, необходимой для отрыва электрона. Энергия ионизации для большинства органических молекул лежит в пределах 7-12 эВ. Если энергия

4