Cтраница 4
Наблюдаемое экспериментально значительное сходство масс-спектров многих изомеров олефинов и нафтенов связано главным образом с тем, что за время нахождения молекулярных и осколочных ионов в источнике ионов ( - 10 - 5 с) и масс-анализаторе ( - 10 - 6 с) протекают многочисленные и неселективные миграции атомов водорода, двойных связей, раскрытия и замыкания циклов, что приводит к полной или частичной рандомизации структур ионов. Неоднократно отмечалось, что во многих случаях различия между спектрами структурных изомеров, снятыми в одинаковых условиях, меньше, чем одного и того же изомера на разных приборах. Практически одинаковы, к примеру, спектры электронного удара трех изомерных бутенов, трех 2-метилбутенов, двух 2 3-диметилбутенов и многих других. Это означает полную невозможность различить такие изомеры по спектрам электронного удара. Однако индивидуальная идентификация олефинов во многих случаях становится возможной при использовании иных методов ионизации. Главным процессом их фрагментации оказывается разрыв связи С-С в аллильном положении к двойной связи, и массы образующихся осколочных ионов позволяют судить о положении алкильных групп в молекуле. Глубина фрагментации молекулярных ионов при полевой ионизации намного меньше, чем при электронном ударе, так что их пики обычно максимальны в спектрах. [46]
Знание масс первых членов гомологических рядов каждого класса ПАУ дает возможность свести к минимуму набор возможных структур, а характер распределения интенсивностей пиков молекулярных и осколочных ионов дает дополнительную информацию для сужения этого набора. Так, незамещенные молекулярные ионы ПАУ обладают большой устойчивостью, что приводит к относительно высокой интенсивности пика соответствующего молекулярного иона; при наличии замещения интенсивность пика молекулярного иона резко уменьшается. [47]
![]() |
Типичная зависимость вкладов молекулярного, первичных и вторичных осколочных ионов в суммарный по шый тон от энергии ионизации ( на примере 1 2-диэтилгидразина. [48] |
В интервале энергий ионизации от 70 эВ до нескольких МэВ практически не меняются эффективность ионизации, энергия, передаваемая молекулярным ионам, и, следовательно, соотношение интенсивностей пиков молекулярных и осколочных ионов в спектрах. Каждый из осколочных ионов характеризуется так называемым потенциалом появления / п - минимальной энергией ионизации, при которой его пик регистрируется в спектре. В интервале энергий от потенциала ионизации / до потенциала появления первого осколочного нона в спектре присутствует только пик молекулярных ионов. Эта разность ( / i - /) называется критической энергией и непосредственно связана с интенсивностямп пиков молекулярных ионов в спектрах. Если она равна нулю ( очень мала), то молекулярные ионы распадаются практически в момент своего образования и их пики имеют крайне низкую интенсивность. [49]
Хотя имеются примеры строго специфичной миграции Н - атомов ( отсутствие рандомизации), все же при распаде или до распада ( в том числе и с простым разрывом связей) молекулярных и осколочных ионов большого числа изученных соединений происходит Н - рандомизация. Это означает, что скорость миграции водорода превышает скорость простого разрыва связи. Такое отношение скоростей особенно характерно для масс-спектров, снятых при низких энергиях ( 10 - 15 эВ) ионизирующих электронов. [50]
![]() |
Результаты статистической обработки пяти спектров смеси 3-метилпентана ( I и аллилового спирта ( II при разном соотношении компонентов ( I II. [51] |
На ранних стадиях интерпретации масс-спектров неизвестных соединений, когда гомологические ряды исследуемых веществ еще не определены, необходимо привлекать данные об общих принципах фрагментации, основных путях распада молекулярных ионов, структурных факторах, определяющих устойчивость молекулярных и осколочных ионов и, следовательно, интенсивности наиболее важных сигналов спектров. [52]
Существуют различные способы ионизации анализируемых образцов: ионизация электронным ударом, в сильном электрическом поле, лазерным лучом, фото - и термоионизация и др. При бомбардировке электронами ( е -) или фотонами ( hv) атомов или молекул разреженного газа образуются молекулярные и осколочные ионы, заряженные как положительно, так и отрицательно. [53]
![]() |
Зависимость интенсивности ионного тока массы 28 от давления. [54] |
Ионный ток ( 10 - 1S - 10 11 а), поступающий на коллектор, усиливается и измеряется вольтметром и записывается на ленте быстродействующего потенциометра. Совокупность молекулярных и осколочных ионов, возникающих при определенных условиях работы прибора, образует масс-спектр, являющийся в общем случае функцией структуры молекулы. Таким образом, каждое вещество, каждый углеводород имеет свой собственный спектр, зависящий от его строения и молекулярного веса. [55]
Третичные и вторичные биссульфиды дают интенсивные пики молекулярных ионов и характерные для сульфидов осколочные ионы, образующиеся при простом разрыве С-S - связи. Исходя из интенсивности пиков молекулярных и осколочных ионов R следует, что разветвление углеводородной цепочки для XXV-XXVI находится в ( 3 -, if - положении. В табл. 5 приведены наиболее вероятные структуры радикалов. [56]
Сравнивая групповые составы сульфидов 1 и 2, выделенных из дизельного дистиллята, следует отметить, что они содержат подобные структуры в близких относительных концентрациях. Определение группового состава по пикам молекулярных и осколочных ионов дало близкие результаты, что свидетельствует об отсутствии неконденсированных бициклических сульфидов в дистиллятах. [57]
На основании распределения интенсивностей пиков молекулярных и осколочных ионов возможно определение степени замещения и распределения по длине цепи для каждого типа соединений в смеси. [58]
Несмотря на заметное содержание фенолов в нефтях Нижневартовского свода, их состав менее изучен, чем кислот. Из данных ПМР и характера распределения молекулярных и Осколочных ионов в масс-спектрах следует, что в концентрате содержатся фенолы с короткими разветвленными алкильными заместителями. Преобладающим классом являются алкилфенолы с числом углеводородных атомон r молекуле до 14, с максимумом на 11 атомах углерода в молекуле. После выделения фенолов из нефти проведено выделение связанных фенолов методом горячего омыления. В полученном концентрате обнаружены только алкилфенолы, максимум их молекулярно-массового распределения сдвинут в область меньших масс но сравнению с длкилфенолами холодной экстракции. [59]
![]() |
Относительные частоты молекулярного М - и осколочного ( М-151 - ионов ацетона как функции энергии электронов. [60] |