Espectroscopia molecular 3

Espectroscopia molecular 3 QuĂ­mica 2n de Batxillerat Sergi Paredes

5. Espectrometria de masses

5. Espectrometria de masses (EM) Les tècniques d’espectrometria són diferents a les espectroscòpiques.  En les espectroscòpiques es mesura la radiació absorvida o emesa i la mostra no es fa malbé.  En les espectrometries la mostra es trenca i s’observen els fragments 

Feix d’ions en un espectròmetre de masses

5. Espectrometria de masses (EM) 

Fases:

1. Es vaporitza la mostra 2. Es bombardeixa amb feix d’electrons d’alta energia (70eV) 3. La molècula es trenca formant cations 4. Els cations formats són accelerats per un camp elèctric 5. Els cations són separats per la seva relació massacàrrega (m/z) per un camp magnètic.

5. Espectrometria de masses (EM) Generalment només salta un electró i per tant la càrrega sempre és +1. Es forma un catió radical.  La separació per tant en la zona de camps magnètics és per la seva massa (relació m/z= massa-càrrega).  En moltes ocasions el xoc de l’electró fa trencar enllaços provocant fragmentacions. 

5. Espectrometria de masses (EM) 

Espectre de masses ◦ Al pic més elevat li direm pic base. No ha de ser el pic molecular. ◦ Li otorgarem un valor de 100. La resta serà menor a 100.

Espectre de l’etilbenzé

Pic base. M=91

106-91=15=CH3 Pic molecular. M=106

5. Espectrometria de masses (EM) 

REGLES x Fragmentacions: ◦ Es perd sempre un electró, i es forma el catió radical ◦ És més fàcil que es formi un catió radical del carboni (carbocatió- C+), que no pas d’un heteroàtom (O+), ja que aquests són més electronegatius. ◦ Sempre es trenca per l’enllaç més feble. ◦ Sempre es formarà el carbocatió més estable.

5. Espectrometria de masses (EM) 

Les fragmentacions més habituals es donaran: 1. En alcans ramificats per ramificacions 2. Per hidrocarburs lineals, generalment hi ha trencament per la meitat de la molècula 3. Hidrocarburs amb halògens, es perdrà l'halogen (F, Cl, Br, I...).

4. Alquens i alquins es trenquen pel carboni adjacent al doble o triple enllaç 5. Alcohols deshidraten i perden 1 molècula d’aigua. (M=18).

6. Alcohols (R-OH), Amines (R-NH2) i Èters (R-O-R’), el trencament és en el carboni adjacent al que s’ha realitzat l’enllaç amb el grup funcional.

7. Esters, aldehids i cetones (grups amb C=O), es trenquen per l’àtom de carboni enllaçat al grup carbonil (C=O)

5. Espectrometria de masses (EM) 

Alguns valors habituals: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦

M=15 M=17 M=18 M=29 M=31 M=43 M=77-78

CH3+ OH+, NH3+ H2O+ (probablement Alcohol) CH2CH3+ OCH3+ (Èster metílic o èter metílic) CH2CH2CH3+ C6H5+, C6H6+ (Benzè)

5. Espectrometria de masses (EM) ď‚—

Alguns exemples: propilamina M=30 Pic base 59-30=29 CH2CH3

Pic molecular M=59

5. Espectrometria de masses (EM) 

Alguns exemples: pentà

M=43 Pic base 72-43=29 CH2CH3

5. Espectrometria de masses (EM) 

Alguns exemples: Isopentà (2-metilbutà)

H 3C CH

H2 C

CH 3

H 3C

M=42-43 Pic base 72-43=29 CH2CH3 72-57=15 CH3

5. Espectrometria de masses (EM) 

Alguns exemples: 1-hexè

H 2C

C H

H2 C

H2 C

H2 C

CH 3

5. Espectrometria de masses (EM) 

Alguns exemples: 2-hexè

H3C

C H

C H

H2 C

H2 C

CH 3

5. Espectrometria de masses (EM) ď‚—

Alguns exemples: 1-pentanol

H 3C

H2 C

H2 C

H2 C

H2 C

OH

Ha perdut 18 (H2O), ĂŠs un alcohol

5. Espectrometria de masses (EM) ď‚—

Alguns exemples: 2-hexanona (M=100) O H 3C

C

H2 C

H2 C

H2 C

CH 3

100-85= 15 CH3

100-43= 57 C4H9 100-57=43 C2H3O

5. Espectrometria de masses (EM) 

Alguns exemples: Bromur d’etil (CH3CH2Br)

5. Espectrometria de masses (EM) ï‚—

EXERCICIS

5. Espectrometria de masses (EM) ï‚—

EXERCICIS

5. Espectrometria de masses (EM) ï‚—

EXERCICIS

5. Espectrometria de masses (EM) ï‚—

EXERCICIS

5. Espectrometria de masses (EM) ï‚—

EXERCICIS

5. Espectrometria de masses (EM) ï‚—

EXERCICIS

5. Espectrometria de masses (EM) ï‚—

EXERCICIS