Prinsip dasar alat spektroskopi massa: ANALISIS MASSA. Fasa Gas (< 10-6 mmhg)

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Prinsip dasar alat spektroskopi massa: ANALISIS MASSA. Fasa Gas (< 10-6 mmhg)"

Verawati Tanudjaja
6 tahun lalu
Tontonan:

1 Spektroskopi Massa Spektroskopi Masssa adalah alat untuk mendapatkan BERAT MOLEKUL. Alat ini mengukur m/z, yaitu perbandingan MASSA terhadap muatan (umumnya muatan +1). Contoh: Spektroskopi Massa Prinsip dasar alat spektroskopi massa: IONISASI ANALISIS MASSA DETEKSI Fasa Gas (< 10-6 mmhg) Ionisasi oleh tumbukan elektron (EI), fasa gas, M +. Ionisasi oleh reaksi kimia (CI), fasa gas, (M+H) +, (M+NH 4 ) + Ionisasi secara desorpsi (DI), fasa padat, (M+H) +, (M+Na) + Ionisasi spray (SI), fasa cair (larutan), (M+H) + 1

2 Spektroskopi Massa: Ionisasi (EI) e- ruang analisis massa molekul e M M Spektroskopi Massa: Analisis Massa (EI) m/z (Da/muatan) = 4824 B 2 r 2 / V 2

3 Kelimpahan isotop di alam Unsur Isotop Kelimpahan Relatif (%) Isotop Kelimpahan Relatif (%) Isotop Kelimpahan Relatif (%) Kelimpahan isotop dan identifikasi unsur Jumlah ion [M+1] dapat digunakan dalam memperkirakan jumlah karbon dalam molekul, Contoh: [M+1] = 11% dari kelimpahan M + berarti molekul tersebut mengandung 10 atom karbon 3

4 Kelimpahan isotop dan identifikasi unsur halogen Ion tidak mengandung halogen Halogen [M] [M+2] [M+4] 1 Cl Br Cl Br BrCl ion-ion mengandung halogen [M] + [M+2] + Ion radikal Spektroskopi Massa: Nasib molekul setelah ionisasi e M M (energi rendah) fragmen NETRAL: H 2 O, CH 2 =CH 2, CO 2, dst CH 3 CO M (energi tinggi) F 2 F 1 fragmen radikal:, CH 3, C 2 H 5, dst F 3 G U G U S F U N G S I fragmen NETRAL: H 2 O, CH 2 =CH 2, CO 2, dst CH 3 CO 4

5 m/z pada: dst Fragmen hasil penggalan Fragmen paling stabil (puncak dasar) fragmen radikal Spektrum C 14 H 19 NO 4 fragmen netral Ion positif Ion positif radikal Ion positif radikal dari molekul [M] + Spektrum alkana linier M + radikal tidak muncul (kelimpahan ~ 0%) Spektrum alkana linier dicirikan oleh pelepasan gugus CH 3 dan gugus-gugus -CH 2, sehingga terjadi perbedaan massa fragmen 14 Perhatikan fragmen stabil pada m/z rendah, sementara fragmen m/z tinggi sangat kurang stabil Pola fragmentasi: CH 3 (CH 2 ) 4 CH 3 n-heksadekana Mr = 226 5

6 Spektrum alkana bercabang M + radikal tidak muncul (kelimpahan ~ 0%) Fragmentasi pada alkana bercabang diarahkan oleh titik percabangan: perhatikan adanya massa pada m/z Fragmen stabil pada m/z rendah, sementara fragmen m/z tinggi sangat kurang stabil Pola fragmentasi: CH 3 C 4 H 9 C 10 H CH 3 CH 3 (CH 2 ) 4 CH 3 n-heksadekana Mr = 226 C 4 H 7 C 10 H 21 5-metilpentadekana Mr = 226 Spektrum C 9 H 12 CH CH 2 + m/z 120 [M+] m/z 105 (tdk stabil) CH 2 +. [M] + + CH m/z (stabil)

7 M + radikal tampak jelas Perhatikan adanya fragmen m/z 41 dan 43 serta m/z 55 dan 29 (jumlah = 84) Perhatikan adanya fragmen pada m/z genap (42) yang berasal dari M + genap Spektrum alkena: 1-heksena heksena Mr = Spektrum alkena: pola fragmentasi 1-heksena fragmentasi-β CH 2 m/z 41 + atau H 3 C CH 2 + H 2 C m/z 43 H penataan-ulang CH 3 m/z 42 + H 3 C CH 3 isomerisasi frag.-β pen.-ulang m/z 55 dan m/z 29 m/z 56 7

8 Spektrum alkohol: fragmentasi umum R -H 2 O R M M-18 H R 2 R 1 C H dari alkohol primer H dari alkohol sekunder R 3 R 3 R 1 dari alkohol tersier R 3 Spektrum alkohol: 1-pentanol M-H 2 O H H 31 M-H 2 O M-H 2 O 70 8

9 Spektrum alkohol: 2-pentanol H H 3 C 45 M-H 2 O H C 3 H 7 M-CH 3 73 Spektrum alkohol: 2-metil-2-butanol H 3 C H 3 C 59 tidak muncul H 3 C C 2 H 5 M-CH 3 73 M-H 2 O

10 Spektrum alkohol aromatik: 3-etilfenol HO CH cukup tinggi, karena gugus terikat cincin benzena sangat stabil Spektrum eter: pola umum fragmentasi R 1 O CH 2 + R 2 R 1 O R 2 atau R 1 O CH 2 + R 2 R 1 O R 2 R 2 O CH 2 + R 1 atau R 2 O CH 2 + R 1 10

11 Spektrum eter: etil sek-butil eter Spektrum C 5 H 10 O (Keton) m/z yang penting: 86 [M + ], 71, 58, M 11

12 +. H O CH 2-15 O + CH 2 Spektrum C 10 H 12 O (Keton) m/z 148 [M+] m/z 133 (tdk stabil) +. C O [M] + m/z 105 (stabil) + m/z 120 (tdk stabil) - 28 m/z Ion radikal Spektrum C 6 H 10 O 2 (ester) CH 3 H 2 C O CH 3 O

13 Spektrum Sikloheksana-1,2-diol m/z H 2 O m/z 98 m/z 70 + H 2C CH 2 Spektrum C 7 H 13 Br - CH 2 - Br - 79/81 [M] + [M+2] + 13

14 Spektrum C 3 H 5 BrO 2 - Br - 79/81-45 [M] + [M+2] Ion radikal Spektrum C 9 H 10 O 3 [M] Ion radikal 14

15 Paduan Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa (GC-MS) Teknik ini adalah cara cepat mengidentifikasi senyawa dalam suatu campuran. Syarat: zat-zat yang akan diidentifikasi mudah menguap (titik didih rendah ~ 200 o C). Sangat bermanfaat untuk analisis rutin: bidang petroleum minyak atsiri klinik forensik Paduan Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa (GC-MS) Teknik ini adalah cara cepat mengidentifikasi senyawa dalam suatu campuran. 15

16 Paduan Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa (GC-MS) Spektrum massa metoda EI dan CI dari puncak kromatogram no. 2 Paduan Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa (GC-MS) Penggunaan GC-MS dalam mendeteksi keadaan molekuler atmosfir Mars pesawat Viking yang pernah diluncurkan ke Mars 16

17 Paduan Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa (GC-MS) Hasil pengukuran GC-MS pada ketinggian sekitar 135 km dari permukaan Mars CO 2 Ar H 2 O Ar O 2 N 2 /CO CO 2 O 2 N 2 Penentuan rumus molekul dengan spektroskopi massa resolusi tinggi Contoh: penentuan rumus molekul suatu senyawa baru yang diisolasi dari Morus macroura 8' 7' C 28 H 24 O 8 ( ) 7 8 HO 17

18 Identifikasi Protein (Enzim) dengan ESI-MS Contoh: protein yang diidentifikasi dari ekstrak E. coli Pengembangan lebih lanjut: SELDI-MS, Surface Enhancement Laser Desorption Ionization dan HPLC-MS Identifikasi Interaksi antar Biomakromolekul (RNA) dengan obat Contoh: identifikasi TAR-RNA dengan Neomisin dan peptida Tat 18

19 HPLC-MS dalam identifikasi metabolit Contoh: identifikasi dan kuantifikasi likopene dalam jaringan prostat pada pasien yang diberi suplemen saus tomat HPLC-NMR-MS dalam identifikasi metabolit Contoh: identifikasi hasil transformasi 4-triflorometil-2-bromoanilin dalam tikus 19

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