Como identificar padrões de fragmentação molecular na espectrometria de massa
Seja por meio de clivagem alfa ou perda de uma molécula de água, fragmentação molecular num espectrómetro de massa tende a seguir certos padrões. Muitas vezes você pode prever o que picos será observada no espectro de massa simplesmente por olhar para a estrutura e ver quais peças seria fácil de quebrar para fazer cátions estáveis de uma molécula.
O ionizador faz com que as moléculas em catiões radicais (Catiões com um electrão não emparelhado), que, em seguida, geralmente, se desfaçam em uma peça catiónico (que é visto pelo detector) mais um pedaço radical neutro (não visto pelo detector).
Alcanos geralmente desmembrar para fazer o catião mais altamente substituídos. cátions terciárias (cátions substituídos com três átomos de carbono) são mais estáveis do que catiões secundárias (cátions substituídos com dois átomos de carbono), que por sua vez são mais estáveis do que catiões primárias (Catiões substituído com apenas um átomo de carbono). (A figura mostra um exemplo de catiões terciárias e primários.) Portanto, quebras numa molécula que formam catiões terciárias são susceptíveis de dar fragmentos que correspondem a grandes picos no espectro de massa, porque os fragmentos mais estáveis produzir os maiores picos.
Quando uma molécula contém heteroátomos (elementos, tais como oxigénio, enxofre, e azoto), quebrando ao lado destes átomos faz catiões que são estabilizado por ressonância. Por exemplo, a quebra da ligação C-C ao lado de um grupo álcool cria um carbocatião estabilizado-ressonância. Este tipo de ruptura é chamado clivagem alfa e é frequentemente observado em álcoois (como mostrado aqui).
Video: Espectrômetro de Massa
Este mesmo padrão de clivagem alfa é observado com aminas, como mostrado na figura a seguir.
clivagem alfa também é frequentemente observado em éteres, em que a ligação quebra adjacente ao oxigénio (mostrada na figura a seguir).
Quebras são muitas vezes visto ao lado de grupos carbonilo (grupos C = O), porque isso cria o catião estabilizado-ressonância (mostrada na figura a seguir).
Além de clivagem alfa, álcoois prontamente perdem uma molécula de água para formar uma alceno (Uma dupla ligação carbono-carbono), como mostrado na figura a seguir. É por isso que o espectro de massa de um álcool muitas vezes tem um pico correspondente a uma perda de 18 unidades de massa (o peso de água).
