Molekulyar massa • Izotopik taqsimot • Fragmentatsiya • HRMS • m/z fizikasi
Kompleks birikmalarning to'liq mass-spektr talqini: molekulyar ion aniqlash, ketma-ket fragmentatsiya yo'llari, izotopik cluster simulyatsiyasi va HRMS orqali molekulyar formula tasdiqlash — har bir birikma uchun batafsil.
Mass-spektrometriya — moddaning atom-molekulyar tarkibini ionlarning massa-zaryad nisbati (m/z) bo'yicha aniqlaydigan analitik usul. Har qanday mass-spektrometr uchta asosiy bosqichdan iborat: ionlashtirish → massalarga ajratish → aniqlash. Ilk mass-spektrograf J. J. Thomson tomonidan 1912-yilda yaratilgan; F. W. Astonbuning uchun 1922-yilda Nobel mukofoti bilan taqdirlandi. Kompleks birikmalar kimyosida bu usul molekulyar identifikatsiyaning oltin standartiga aylandi.
Lorentz kuchi:
F = q(E + v × B)
Kinetik energiya (tezlashuv):
½mv² = zeV → v = √(2zeV/m)
Magnit sektor m/z:
m/z = (r²B²e) / (2V)
Rezolyutsiya (FWHM):
R = m / Δm
ppm xatosi:
Δppm = (mobs − mcalc)/mcalc × 10⁶
Nominal massa
Butun sonli: H=1, C=12, N=14, O=16. Past aniqlikdagi asboblarda ishlatiladi.
O'rtacha (average) massa
Barcha izotoplarning tabiiy o'rtachasi: C = 12.011. Molar massa bilan bir xil.
Monoizotopik massa
Faqat eng ko'p tarqalgan izotoplar: ¹H, ¹²C, ¹⁴N, ¹⁶O. HRMS ishlatadi.
Aniq (exact) massa
Nazariy hisoblangan (4–6 xona): ¹²C = 12.00000, ¹H = 1.00783. HRMS ma'lumotlari bilan solishtiriladi.
HRMS orqali topilgan molekulyar formuladan to'yinmaganlik darajasini (halqalar + qo'shbog'lar sonini) hisoblash mumkin. Bu kompleks birikmaning struktura taxminini tekshirishda hal qiluvchi ahamiyatga ega.
RDBE = C − H/2 − X/2 + N/2 + 1
(C — uglerod, H — vodorod, X — galogenlar, N — azot)
Benzol (C₆H₆)
RDBE = 6 − 3 + 1 = 4 (3π + 1 halqa) ✓
bpy (C₁₀H₈N₂)
RDBE = 10 − 4 + 1 + 1 = 8 (2 halqa + 6π) ✓
Ferrosen (C₁₀H₁₀Fe)
RDBE = 10 − 5 + 1 = 6 (2 Cp halqa + 4π koordinatsion)
Agar organik molekulada toq sonda N atom bo'lsa, uning nominal molekulyar massasi ham toq son bo'ladi. Bu qoida N sonini tez baholash uchun ishlatiladi. Kompleks birikmalarda ammiakli komplekslar ([Co(NH₃)₆]³⁺, [Ni(en)₃]²⁺) uchun ham amal qiladi — masalan, [Co(NH₃)₆]Cl₃ da 6 ta N (juft) → M = 267 (toq bo'lmaydi, lekin Cl ekvivalentini hisobga olish kerak).