Obraz (2476)

82

w rutynowych widmach sprzężenia te są eliminowane przez specjalne zabiegi techniczne. Dlatego wszystkie sygnały są pojedyncze, nie ma multipletów, tak charakterystycznych dla widm 'H NMR.

3. Zakres przesunięć chemicznych jest wielokrotnie większy, niż w widmach 'H NMR i wynosi od O do ponad 200 ppm. Dzięki temu widma ^,JC NMR odznaczają się dużą rozdzielczością.

3.9. Spektroskopia mas

Analiza metodą spektroskopii mas polega na przekształcaniu cząsteczek w dodatnie jony, które są przyspieszane w polu elektrycznym, rozdzielane według wielkości ich mas i kierowane do detektora, mierzącego natężenia strumieni poszczególnych jonów. Służą do tego przyrządy, nazywane spektrometrami mas. Najczęściej stosowane metody jonizacji polegają na bombardowaniu cząsteczek elektronami albo innymi cząstkami o dużej energii. Jonizacja dowolną metodą prowadzi do oderwania najczęściej tylko jednego elektronu i utworzenia kalio no rodników:

M -g M*. +    e

cząsteczka    kationorodnik

Katio no rodniki powstałe w wyniku jonizacji cząsteczek nazywamy jonami molekularnymi. Spektrometria mas jest możliwa dzięki temu. że proces jonizacji dostarcza cząsteczkom więcej energii, niż potrzeba do rozerwania wiązań chemicznych. Na przykład w rutynowych analizach do jonizacji stosuje się elektrony o energii 70 elektro no woltów, co odpowiada wartości 6720 kJ/mol. czyli ponad 10 razy więcej od energii dysocjacji najsilniejszych nawet wiązań. Nadmiar energii powoduje, że większość jonów molekularnych ulega fragmentacji, czyli rozpada się z utworzeniem różnych jonów dodatnich i obojętnych fragmentów cząsteczck.

W wyniku fragmentacji do detektora dociera mieszanina jonów różnej wielkości. łącznie z jonem molekularnym. Podczas przelotu do detektora jony są segregowane według wielkości mas. do czego służą odpowiednie układy pól magnetycznych i elektrycznych. Wynikiem pomiaru jest widmo mas, pokazujące

intensywność strumieni poszczególnych jonów. Linie w widmie mas, odpowiadające jonom o różnych masach, tą nazywane pikami (ang. peak - szczyt). Ich intensywność jest mierzona względem piku o największym natężeniu, nazywanego pikiem podstawowym. Przykładowe widmo jest pokazane na rys. 3.9.

Rys.3.9. Widmo mas aspiryny (jonizacja strumieniem elektronów 70 eV). Piki powyżej m= 150 zostały zarejestrowane przy dziesięciokrotnie zwiększonej czułości aparatu. Intensywność piku molekularnego wynosi zatem tylko 2% intensywności piku podstawowego, a nic 20% jak wynikałoby z rysunku

Szczegółowa interpretacja widma mas wymaga znajomości „dróg fragmentacji”, czyli reakcji chemicznych, jakim ulegają organiczne jony dodatnie o dużej energii. Zagadnienia te są omawiane w osobnych monografiach.