Analyse instrumentale Spectromtrie de masse

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Analyse instrumentaleSpectrométrie de masse
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Spectrometrie de masse - la balance moléculaire

• Problème une molécule organique ne pèse pas
  beaucoup 0.0000000000000000000001 g - hors, les
  balances de laboratoire les plus performantes
  sont limitées à 0.0000001 g
• Proposition charger la molécule et la mettre
  dans un vide car les ions se laissent manipulés
  par des champs électriques et magnétiques
• Mais le plupart des molécules ne sont pas
  présent sous une forme chargée naturellement
  et/ou ne sont souvent pas assez volatile pour
  passer facilement en phase gazeuse
• Solutions un choix de méthodes de ionisation qui
  en même temps passent les molécules en phase
  gazeuse
• Remarque assez souvent ces méthodes de
  ionisation prêtent leurs noms à la méthode SM
  tout entier p.ex. EI-MS (SM-IE), CI-MS (SM-IC),
  FAB-MS (SM-BAR), SIMS (SMIS), ESI-MS (SM-ISE),
  APCI-MS, MALDI pour nommer les plus importantes.

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Spectrométrie de masse - les acronymes

• Les différent types de spectromètres apparaissent
  parfois comme suffixe, p.ex. MALDI-TOF ou pas du
  tout.
• Les types de spectromètres les plus importantes
• TOF time of fligth lillimité
• Instrument à secteur(s) le dinosaure
• (QP) Instrument quadrupole ,le meilleur marché
• Trappe à ions la nouveauté
• Instrument ICR ( ion cyclotron resonance) le
  rolls ou FT-MS

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Les combinaisons
Ionisation
Appareil
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Les étapes dune mesure

• Transfert en phase gazeuse
• Ionisation
• Accélération
• Séparation des masses
• Détection

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Les résultats dune mesure

• Masse moléculaire en a.m.u.
• Révélation de certains éléments
• Masse excacte (Dm 0.1 m a.m.u.)
• Composition élémentaire
• Fragmentations
• Structure

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Eléments et isotopes
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Exemples dappareil SM IE-quadrupôle

• Transfert en phase gazeuse
• Par evaporation de léchantillon en le chauffant
  dans le vide
• Couplage avec un chromatographe à phase gazeuse
  (GC)
• Ionisation
• Sous vide dans un endroit appelé source de
  ionisation
• Par impact délectrons préalablement accelerés
  (typiquement 70 eV)
• Formation dun cation radicalaire à contenu
  énergétique élevé
• Accelération
• Typiquement dans un champ électrique de 6000 V
• Extraction des ions de la source de ionisation
• Séparation des masses
• Par passage à travers un filtre de masse
  (quadrupôle)
• Gamme 4 400 (ou jusquà 1200
  exceptionellement 2000)
• Détection
• Par balayage (notion de scan) des paramètres
  quadrupôlaires

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Sélecteur de masses quadrupôlaire
Tiges métalliques
Détecteur
Faisceau ioniqueissue de la source
Tension alternée et continue
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IE-SM Spectrestypiques(1)
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IE-SM Spectres typiques (2)
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IE-SM Spectres typiques (3)
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IE-SM rupture ?(dépendence au groupe
fonctionel)
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IE-SM chemins de fragmentations
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Fragments fréquents le ion tropylium
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Fragments fréquents (2)
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Fragments fréquents (2, suite)
- CO
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Fragmentation McLafferty
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Fragments fréquents (3) perte de CO
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Spectres EI et banques de données
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Ionisation chimiques spectres CI
MH NH3