有机质谱基本原理

　　有机质谱计按其性能可分为低分辨和高分辨质谱计两种，低分辨质谱图上的离子峰质量都是整数，高分辨质谱测定的是精确质量，精确度达原子质量单位(Da)四位以上小数值。

　　组成有机化合物的各种元素所有天然同位素的质量除12C外都不是整数，尽管某一原子的质子、中子和电子数目是另一原子中的质子、中子和电子数目的整数倍，但是它们的质量比却不是整数，由相同数目的质子、中子和电子组成的不同分子也具有不同的质量，因为再质子和中子结合成原子核时，有一部分质量转化为结合能而造成 “静质量亏损”。按照物理标度的原子质量单位计算，质子：1.007825Da，中子：1.008665Da，电子：0.000548Da。但是，氘的静质量不是上述三种基本粒子质量之和，而是要少一点，这就是结合成氘核时的静质量亏损的结果。由于每一种原子核都有其特定的结合能，所以形成各种核的静质量亏损的的数值与它们结合的质子和中子数不成比例。例如，CO、N2和C2H4的相对分子质量都具有相同的整质量数28，但它们的精确相对分子质量却不相同，CO：27.994914，N2：28.006148，C2H4：28.031300。因此。用高分辨质谱计，即可区别这3种分子。有机质谱可以准确地给出化合物的相对分子质量，由高分辨质谱给出的精确分子质量和碎片离子质量，可用以计算该化合物的分子式和碎片离子的元素组成，为结构式的推断提供很大方便。

　　低分辨质谱可以准确测定分子和碎片离子的整数质量，同时显示出相应同位素离子的相对丰度。在分子离子峰丰度相当强的情况下，根据同位素的相对丰度能够估计可能的分子式，同理，也可用以估计某些碎片离子的元素组成，结合对分子断裂规律的分析，可以得到有机化合物骨架结构的启示和官能团存在的信息。

　　有机质谱在化合物结构鉴定上起着重要的作用，与红外光谱、紫外-可见光谱和核磁共振同为有机结构鉴定的四大分析工具。质谱方法以其高灵敏度、高分辨率和分析速度快而居于特别重要的地位，通常只需要微克级甚至更少的样品即可得到很好的、可供结构鉴定的质谱图，一次分析仅经历几秒，甚至不到1s的时间就可以完成。