Spektrometri Massa. Elusidasi struktur bahan alami

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Spektrometri Massa. Elusidasi struktur bahan alami"

Sri Indradjaja
7 tahun lalu
Tontonan:

1 Spektrometri Massa Elusidasi struktur bahan alami

2 Pendahuluan Spekrometri massa: menggunakan elektron dengan energi tinggi untuk memecah molekul menjadi fragmen2 Pemisahan dan analisis fragmen untuk memberikan informasi Bobot molekul Konfirmasi struktur: Fragmentasi Exact mass

3 Teori Semburan elektron dengan energi tinggi menyebabkan molekul kehilangan elektron dan membentuk Kation radikal Spesies dengan muatan positif dan satu elektron tidak bermuatan C + e - C + 2 e - Molecular ion (M + ) m/z = 16

4 Teori Selain itu, elektron dengan energi tinggi dapat memecah molekul atau kation radikal menjadi fragmen2 C C molecular ion (M + ) m/z = 30 C C + e - C C + m/z = 29 m/z = 15 C + C (not detected by MS)

5 Teori Molecular ion (parent ion): Kation radikal yang menunjukkan massa dari molekul asal C C Umumnya ditemui sebagai massa tertinggi pada spektrum Pengecualian: pada beberapa senyawa molecular ion tidak terbentuk C

6 Spektrometer massa Kation yang terbentuk dipisahkan oleh defleksi magnetik

7 Teori anya kation yang terdeteksi. Radikal tidak terlihat di SM. Jumlah defleksi yang teramati tergantung oleh mass to charge ratio (m/z). ampir semua kation memiliki muatan +1, sehingga jumlah defleksi yang teramati umumnya tergantung massa ion.

8 Spektra massa 8

9 Spektrum massa: etanol base peak M + SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/1/09)

10 Isotop Sebagian besar elemen muncul sebagai campuran isotop. Keberadaan isotop yang lebih berat dalam jumlah yang signifikan menyebabkan puncak2 dengan kelimpahan lebih kecil dengan massa yang lebih besar dari puncak parent ion M+1 M+2

11 Kelimpahan Isotop 81 Br =>

12 Exercises Kitson et al., 1996, Gas Chromatography and Mass Sectrometry: A practical Guide, Academic Press, USA

13 Kitson et al., 1996, Gas Chromatography and Mass Sectrometry: A practical Guide, Academic Press, USA

14 Kitson et al., 1996, Gas Chromatography and Mass Sectrometry: A practical Guide, Academic Press, USA

Relative intensities of ions expected for various combinations of Bromine and Chlorine Br Br 2 Br 3 Cl Cl 2 Cl 3 BrCl Br 2 Cl BrCl 2 M + 100 51 34 100 100 100

15 Relative intensities of ions expected for various combinations of Bromine and Chlorine Br Br 2 Br 3 Cl Cl 2 Cl 3 BrCl Br 2 Cl BrCl 2 M M M M

16 Tips untuk interpretasi spektrum MS Identifikasi fragmen ion karakteristik Identifikasi kehilangan fragmen dari molecular ion Database/literatur

17 Rule of Thirteen Untuk mengidentifikasi kemungkinan formula molekul C n m. Step 1: n = M + /13 Step 2: m = n + sisa step 1

18 Rule of Thirteen Example: M + =106 Step 1: n = 106/13 = 8 (Sisa = 2) Step 2: m = = 10 Formula: C 8 10

19 Rule of Thirteen Jika terdapat heteroatom, BM-massa heteroatom itung formula hidrokarbon Tambahkan heteroatom pada formula

20 Elemen yang mudah dikenali: Nitrogen Rule Jumlah N ganjil = BM ganjil C 3 CN M + = 41 SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/2/09)

21 Elemen yang mudah dikenali Bromine: M + ~ M+2 (50.5% 79 Br/49.5% 81 Br) 2-bromopropane M + ~ M+2 SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/1/09)

22 Elemen yang mudah dikenali Chlorine: M+2 is ~ 1/3 as large as M + Cl M + M+2 SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/2/09)

23 Elemen yang mudah dikenali Sulfur: M+2 lebih besar dari biasanya (4% M + ) S M + M+2 SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/1/09)

24 Elemen yang mudah dikenali Iodine I Jeda besar Large gap M + IC 2 CN I + SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/2/09)

25 Pola fragmentasi Alkana Fragmentasi biasanya memecah grup alkil sederhana Kehilangan metil M Kehilangan etil M Kehilangan propil M Kehilangan butil M Alkana bercabang cenderung mengalami fragmentasi menjadi Karbokation yang paling stabil

26 Pola fragmentasi 2-metillpentana

27 Pola fragmentasi Alkena: Fragmentasi umumnya membentuk karbokation alilik yang terstabilisasi dengan resonansi

28 Pola fragmentasi Aromatik Frgmen pada karbon benzilik, membentuk karbokation benzilik yang distabilkan oleh resonansi (mengalami rearrangement menjadi ion tropylium) C Br C C or M +

29 Pola fragmentasi Aromatik biasanya juga memiliki puncak pada m/z = 77 untuk cincin benzene NO M + = 123

30 Pola fragmentasi Alkohol Mudah terfragmentasi sehingga seringkali parent ion tidak terdeteksi Dapat kehilangan radikal hidroksil atau air M atau M Biasanya kehilangan gugus alkil yang terikat karbon kabinol untuk membentuk ion oxonium 1 o alkohol biasanya memiliki puncak yang signifikan pada m/z = 31 dari 2 C=O +

31 Pola fragmentasi 1-propanol C 3 C 2 C 2 O 2 C O M M + SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/28/09)

32 Pola fragmentasi Amina M + ganjil (nitrogen jumlah ganjil) a-cleavage mendominasi membentuk ion iminium C 3 C 2 C 2 N C 2 C 2 C 2 C 3 C 3 C 2 C 2 N C 2 m/z =72 iminium ion

33 Pola fragmentasi 86 C 3 C 2 C 2 N C 2 C 2 C 2 C 3 72

34 Pola fragmentasi Eter a-cleavage membentuk ion oxonium Kehilangan gugus alkil membentuk ion oxonium Kehilangan gugus alkil membentuk Karbokation

35 Pola fragmentasi Dietil eter (C 3 C 2 OC 2 C 3 ) O C 2 C 3 C 2 O C 2 O CC 3

36 Pola fragmentasi Aldehid (RCO) Fragmentasi dapat membentuk ion acylium RC O Fragmen yang lazim ditemui: M RC O M R (i.e. RCO - CO)

37 Pola fragmentasi idrosinamaldehid C C O C M + = 134 SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/28/09)

38 Pola fragmentasi O Keton RCR' Fragmentasi menyebabkan pembentukan ion acylium Kehilangan R: R'C O Kehilangan R RC O

39 Pola fragmentasi 2-pentanone O C 3 CC 2 C 2 C 3 C 3 C O C 3 C 2 C 2 C O M + SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/28/09)

40 Pola fragmentasi Ester (RCO 2 R ) Pola fragmentasi umum Kehilangan OR M + - OR Kehilangan R M + - R

41 Pola fragmentasi O C O C M + = 136 SDBSWeb : (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 11/28/09)

42 Prinsip dasar: Kehilangan /ketambahan 1 elektron: menghasilkan ion dengan jumlah elektron ganjil atau Kehilangan /ketambahan partikel bermuatan: menghasilkan ion dengan jumlah elektron genap

43 LC/MS vs GC/MS LC/MS Analit : Polar-semi polar Non volatile Thermolabile GC/MS Analyte: Volatile dan semi volatile Thermostable Non volatile dan non stable, dapat melalui tahapan derivatization 43

44 48intro.html 44

46 Triana232 #611 RT: AV: 1 NL: 8.53E8 T: + c ESI sid=25.00 Full ms [ ] Br 5 4 N O N Br O N m/z

47 Triana232 #651 RT: AV: 1 NL: 7.86E8 T: + c ESI sid=25.00 Full ms [ ] Br 5 4 N O N O I N m/z 47

48 Multiple Charging Peptida dengan BM ESI-MS, muatan dengan penambahan jumlah + M + n + Mn n+ Ion2 yang terbentuk adalah: z = 1 m/z = ( )/1 = z = 2 m/z = ( )/2 = 5002 z = 3 m/z = ( )/3 = z = 4 m/z = ( )/4 = 2501 z = 5 m/z = ( )/5 =

49 Figure from The Expanding Role of MS in Bio-technology G. Siuzdak 49

50 Multiple charge ion

51 Spektrum Lysozyme For example, if the ions appearing at m/z in the lysozyme spectrum have "n" charges, then the ions at m/z will have "n+1" charges = (MW + n + )/n and = [MW + (n+1) + ] /(n+1) These simultaneous equations can be rearranged to exclude the MW term: n(1431.6) - n + = (n+1) (n+1) + n(1431.6) = n(1301.4) n( ) = n = ( ) / ( ) hence the number of charges on the ions at m/z = /130.2 = 10. Putting the value of n back into the equation: = (MW + n + ) n gives x 10 = MW + (10 x 1.008) and so MW = 14, therefore MW = 14,305.9 Da 51

dokumen-dokumen yang mirip

SPEKTROMETRI MASSA INTERPRETASI SPEKTRA DAN APLIKASI. Interpretasi spektra dan aplikasi

SPEKTROMETRI MASSA INTERPRETASI SPEKTRA DAN APLIKASI Interpretasi spektra dan aplikasi 1. Interpretasi spektra massa: penentuan struktur untuk senyawa sederhana 2. Interpretasi spektra massa: beberapa