А.Т. Лебедев - Масс-спектрометрия в органической химии

ВВУКЕВ Оглл~Р1 ЕХ Настольный время-пролстный масс-спсктрометр с ионизацией пробы лазерной десорбцней (МА(.01-ТОг МЯ) нового поколения. Высокая пронзводительносгь н компакпюсть. исючннк ионов с пространством для 1ОО образцов, прес|па в использовании программная оболочка, а такие рефаекгрон для массчлзектрометрии высокого разрешения н тандемной масс~пектроьит(жи. Высоюпроизводительный время-пролеппяй масс-спектрометр с иоинзацией пробы лазерной десорбцией (МАЫН-ТОР) для выполнения промыцьзенных анализов.' Тщательно продуманная конструкция для автоматического функционирования в промышленном ЯЧР гснотнпнрованин н протсомикс — с максимальной надежностью всех компонентов системы для проведения миллиоюв аналкюв.

Сверхвысокопроизводительный зандсмиый время-пролетный масс-спектромегр с ионизацией пробы лазерной десорбцией (МА(Ю1-ТОВТОГ МБ). Уникальное сочетание чувствительности, быстроты и качества получаемой информации и режимах М3 н Мй)МЗ для анализа белков в промыш венных масштабах. Запатентованная технология Е1гТ позволяет проводить анализ образца с фсмтомолярным солсржаниая вещества за нес колыб секунд. дг" . 88ЯЫ~ОЗООО ~~ Усовершенствованная система 1. Сочетает чрезвычайно высокую сканирования и чувствительность интеллектуальными легкоупрааляе программными средствами.

Неза поиске новых лекарств, протеомике исследованиях методом 1С/Мбп злекгрораспьшен нем. АРЕХ % Автоматизированный масс-спектрометр с Фт (гТМБ). Высокопроизводительная исследо масс-спектрометрическая система нового п сменными источниками ион возможностью работы с жидк и газовым хроматографам Обеспечивает превосход чувствительность. возмо сверхвысокое разрешени непревзойденную точность опреде е мас Использует экранированный сверхпроводяшнй магнит с сильным полем от 4.7 до 12Т . В~о7ОР-Я Е51Оч)-ТОг масоспекффв(еггр лбяного.я)ойщй(11)Ь).'Йбйазй геометрия двух квадрупбжй (О. (фй вре(яяп)к)лвтйбго "-' (ТОг) масс-анализатора для чувствительного и высокоточного анализа белков, установления последовательностей пептидов, анализа сложных комплексов н других задач биологических наук ООО "БРУКЕР" И.

119991 Москва. Ленинский проспект. 47 ИОХ нм. Зелинского РАН, ь з Тел. (095) 502 90 06 Факс (095) 502 90 07 е-ша)1: пьа)Ьпйег.ш ЬггрЯвизкЬга)гег.ш А.Т. Лебедев МАСС-СП ЕКТРОМ ЕТРИЯ В ОРГАНИЧЕСКОИ ХИМИИ Допущено Советом по химии УМО по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специализации 011004 - Органическая химия ПЕРЕХОД К ОГЛАВЛЕНИЮ МОСКВА БИНОМ Ааборагиория знание 2003 УДК 543.514-547 ББК 24.2 ЛЗЗ Рецензент: доктор химических наук П. Б.

Терентьев Лебедев А. Т. ЛЗЗ Масс-спектрометрия н органической химии / А. Т. Лебедев.— Мд БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. — 493 с., ип. — (Методы и химии). 1БВХ 5-94774-052-4 В учебном издании рассмотрены основы современной масс-спекгромегрии органических соединений: метОды ионизации и разделения ионов, физико-химические основы процесса масс-спектрометрического распада и направления фрагментации важнейших классов органических соединений, а также области применения массспектрометрин. Основное внимание уделено подходам при установлении строения органических соединений по масс-спектрам; зтот матерная подкреплен большим количестаом задач, решение юторых позволит получить практические навыки работы со спектрами.

Для студентов старших курсов химических, биохимических, химико-технологических и экологических специальностей, а также аспирантов, преподавателей и научных сотрудников, работаюших в области органической химии. УДК 543.51+547 ББК 24.2 По вопросам приобретения обращаться: в Москве «БИНОМ. Лаборатория знаний» (095) 955-03-98, епза11: 1Ьх®аЬаз и в Санкт-Петербурге «Диалект» (312) 247-93-01, е-пзш1: ь(1а1есз®зпд!01.1отге.гааьтц ® Лебедев А. т., 2003 ® БИНОМ.

Лаборатория знаний, 2003 1БВ)ч 5-94774-052-4 Посвящается Павлу Арутюновичу Шарбатяну и Всеволоду Николаевичу Бочкареву, замечательным людям и отличным масс-спектрометристам, открывшим для меня удивительный мир этой науки вллгодм ности Автор выражает благодарность за помощь в работе над книгой Джону Бови, Фреду Глиссону, Дмитрию Загоревскому, Ирине Московцевой, Виктору Рыжову, Татьяне Самгиной, Йоргу фон Хельдену, Марии Хрущевой. Автор выражает искреннюю благодарность за финансовую помощь компаниям «Ба1йа1ш Епегду 1пчеанпеп1 Сотрапу» и «Ондео Налко Энерджи Сервис» «Что такое „масса"? Благодаря чему она способна оказывать влияние на духовную жизнь индивида?» з.ар ы ицсилгмогил масс и ввалил человеческого „я "л «Теория становится материальной силой, как только она овладевает массами.» К.

Маркс «К крилиисе гегелевской философии лрава» ПРЕДИСЛОВИЕ К концу ХХ века инструментальные физико-химические методы анализа стали неотъемлемой частью экспериментальной работы исследователя, работающего в области естественных наук. Наиболее могцными и многоцелевыми среди них, безусловно, являются спектроскопия ядерного магнитного резонанса и массспектрометрия. Оба метода активно используются в химии, биологии, медицине, экологии, контроле технологических процессов„криминалистике и т.

д. Характеризуя вновь синтезированное вещество, исследователь обязан получить и описать его ЯМР и масс-спектры. Говоря о достоинствах масс-спектрометрии, следует прежде всего отметить чувствительность, экспрессность, информативность и надежность метода. Для получения достоверного масс-спектра индивидуального соединения даже на рутинном масс-спектрометре достаточно 10 з-10 'с г вещества.

При необходимости простого детектирования конкретного соединения в смеси порог обнаружения может быть легко снижен до 10 ы-10 г4 г. Использование современного оборудования и современных методов ионизации позволяет в некоторых случаях увеличить чувствительность метода еще на несколько порядков. Таким образом, не разрешимая без волшебства традиционная русская задача о «поиске иголки в стоге сена» может быть легко решена масс-спектрометрически, причем масс-спекгрометрический эксперимент сравним с поиском иголки в нескольких миллионах стогах сена.

Для получения обычного спектра электронного удара индивидуального соединения необходимо затратить всего 1-2 мин, а время анализа сложной смеси органических соединений в режиме хроматомасс-спектрометрии определяется исключительно хроматографическим временем удерживания компонентов.

При этом следует учесть, что в памяти компьютера, являющегося неотъемлемой частью современного масс-спектрометра, остаются информация о временах удерживания, площадях пиков, а также масс-спектры всех компонентов смеси, т. е., вводя в прибор 1 мкл сложнейшей смеси органических соединений, на «выходе» можно получить информацию о ее качественном и количественном составе.

Ни один другой метод не сочетает в себе такой экспрессности и 6 Предисловие информативности. Надежность масс-спектрометрического анализа также очень высока, поскольку масс-спектр является реальной характеристикой конкретного вещества, отражающей его структурные особенности. История масс-спектрометрии насчитывает около 100 лет. Годом рождения масс-спектрометрии можно считать 1901 г., когда немецкий физик В.

Кауфман создал первый прототип параболического масс-спектрографа для изучения «катодных лучей», или 1913 г., когда сэр Дж. Томсон впервые спектрально «увидел» изотопы неона, или 1918 г., когда А. Демпстер сконструировал первый магнитный масс-спектрометр с источником для электронной и термической ионизации. На протяжении следующих 50 лет «масс-спектральная наука» оставалась прерогативой исключительно физиков и физикохимиков. Используя простейшие соединения, масс-спектрометристы того времени успешно измеряли характеристики элементов, атомов, молекул [энергии ионизации, прочности связей„точные массы элементов и природную распространенность их изотопов).

Органическая масс-спектрометрия характеризуется полувековой историей. Это очень небольшой период времени, поэтому сейчас, в начале ХХ1 века, можно лично поговорить практически со всеми классиками, стоявшими у истоков создания этой науки. После второй мировой войны возникло понимание, что метод можно использовать не только в качестве прецезионного физико-математического инструмента, но и в качестве удобного способа идентификации достаточно сложных соединений по набору характеристических фрагментных ионов.

Знание классических химических реакций органических соединений и привлечение теорий устойчивости органических ионов позволили приписать фрагментам конкретные структуры, сделать обобщения по аналогиям фрагментации внутри классов органических соединений. Переход на такой уровень использования масс-спектрометрии резко увеличил число пользователей метода и привел к взрывному развитию приборного парка. Особенно важную роль сыграло то, что метод оказался применимым при решении нефтехимических проблем.