Cap 13- espectrometria de masa

UPR y Espectrometría de Masa

Curso: QUIM 3032

Profesor: Dra. Laura I. Santiago

Secciones: 13.1-13.4

Universidad: Universidad de Puerto Rico en Bayamón

1. Introducción a la Espectrometría de Masa

• Técnica analítica para medir peso molecular y determinar fórmulas moleculares.

• Utilizada en química orgánica, bioquímica y farmacología.

• Equipamiento principal: espectrómetro de masa.

2. Proceso en el Espectrómetro de Masa

• Ionización Electrónica: Vaporiza e ioniza la molécula usando electrones de alta energía.

• Resultado: Ion positivo tras la pérdida de un electrón.

3. Formación de Radicales Catiónicos

• Se generan radicales catiónicos (M+•) inestables que representan el peso molecular de la molécula original (M).

• Pueden fragmentarse en partes más ligeras, creando un espectro de masa.

4. Componentes del Espectrómetro de Masa

• El ion positivo es acelerado hacia una placa negativa.

• Pasan a través de un campo magnético y eléctrico, deflectándose según su relación masa/carga (m/z).

5. Análisis del Espectro de Masa

• Pico Base: Pico más alto, indica mayor abundancia de un ion.

• Ion Molecular: Pico de mayor peso molecular a la derecha del espectro.

• Ejemplo:

  • Metano:

    • Pico M: m/z = 16

    • Pico M + 1: m/z = 17

6. Fragmentos en Espectros de Masa

• Múltiples picos debido a la fragmentación de iones moleculares.

• Ejemplo: Ion molecular de metano se descompone a m/z: 15, 14, 13, 12.

7. Espectro de Masa de Hexano

• Ion Molecular: m/z = 86

• Pico M + 1: m/z = 87

• Pico Base: m/z = 57 (C4H9 +).

  • Principales fragmentos: a m/z 43 (C3H7 +) y 29 (C2H5 +).

8. Regla de Nitrógeno

• Los iones moleculares en compuestos C, H, O suelen tener masa par.

• Masa impar sugiere presencia de N.

• Ejemplo: Ion molecular 135 (impar) indica al menos un nitrógeno.

9. Análisis de Fragmentos y Picos

• Identificación de fragmentos a través de valores m/z de picos.

• Ejemplo: m/z = 15 (metilo) y m/z = 29 (etilo).

10. Identificación de Isótopos

• Picos M + 1 indican presencia de isótopos, como 13C.

• La distribución natural de isótopos proporciona información sobre el compuesto.

11. Espectrometría de Masa y Gas Cromatografía (GC-MS)

• Combinación de espectrometría de masa con cromatografía de gas.

• Aplicación: Análisis de muestras de orina para detectar THC (ion molecular a m/z = 314).

12. Referencias

• Gorzinsky-Smith, J. (2014) Organic Chemistry (4th Ed.) New York, N. Y.: McGraw-Hill.

• Bruice, P. Y. (2011), Organic Chemistry, (6th Ed.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall.