خطوات الاستخدام
أدخل الصيغة الجزيئية للمركب الذي ترغب في تحليله في حقل الإدخال. تأكد من كتابة الصيغة بشكل صحيح باستخدام رموز العناصر والأرقام الدالة على عدد الذرات (مثال: C6H12O6 للجلوكوز). هذه الصيغة هي الأساس لحساب الكتلة الجزيئية ولتوليد الشظايا المحتملة.
ستقوم الحاسبة بحساب الكتلة الجزيئية الدقيقة للمركب باستخدام الكتل الذرية الدقيقة للنظائر الأكثر وفرة (مثل C=12.0000، H=1.0078، O=15.9949). هذا ضروري لأن تجزئة مطياف الكتلة تعتمد على فروق دقيقة في الكتلة.
تستخدم الحاسبة قاعدة بيانات لأنماط التجزئة الشائعة في مطياف الكتلة لتحديد الشظايا المحتملة. على سبيل المثال، فقدان جزيء ماء (H2O، كتلة 18.0106)، أو أول أكسيد الكربون (CO، كتلة 27.9949)، أو ثاني أكسيد الكربون (CO2، كتلة 43.9898)، أو جذور مثل CH3 (كتلة 15.0235). يتم حساب الكتل الناتجة بعد فقدان كل مجموعة، ويتم عرضها مع الشدة النسبية المتوقعة بناءً على قواعد ثبات الشظايا.
راجع النتائج المعروضة والتي تتضمن قائمة بكتل الشظايا (m/z) والتفسيرات المحتملة لكل شظية (مثل نوع الفقد أو آلية التجزئة مثل انشطار ألفا أو إعادة ترتيب ماكلافيرتي). يمكنك مقارنة هذه النتائج مع طيف الكتلة التجريبي الخاص بك لتحديد البنية الجزيئية أو تأكيد وجود مركب معين.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على تجزئة مطياف الكتلة بخطوات الحل كاملة.
الحل
بالنسبة للإيثانول (الكتلة الجزيئية 46.0419)، تتوقع الحاسبة الشظايا التالية بناءً على آليات التجزئة الشائعة:
1. فقدان جذري الهيدروجين (H•): تؤدي هذه العملية إلى تكون أيون CH3CH2O+ بكتلة 45.0340 (m/z 45). هذا الأيون شائع في الإيثانول.
2. فقدان جزيء الماء (H2O): ينتج عنه أيون C2H4+ بكتلة 28.0313 (m/z 28). هذه الشظية مميزة للكحولات.
3. فقدان جذري الميثيل (CH3•): يؤدي إلى تكون أيون CH2OH+ بكتلة 31.0184 (m/z 31). هذا الأيون قاعدي في مطياف الكتلة للإيثانول.
4. انشطار ألفا بجانب مجموعة الهيدروكسيل: ينتج أيون CH3+ بكتلة 15.0235 (m/z 15) وجذر CH2OH•.
يمكن للمستخدم مقارنة هذه الشظايا مع قمم الطيف التجريبي لتأكيد وجود الإيثانول. توفر الحاسبة أيضاً تفسيراً لآلية كل شظية، مثل انشطار ألفا (α-cleavage) وإعادة ترتيب ماكلافيرتي (McLafferty rearrangement) في حالة المركبات الكربونيلية.
الحل
الأسيتون (الكتلة الجزيئية 58.0419) هو كيتون بسيط. ستنتج الحاسبة الشظايا التالية:
1. الأيون الجزيئي (M+•): بكتلة 58.0419 (m/z 58)، وهو ضعيف عادةً في الكيتونات.
2. فقدان جذري الميثيل (CH3•): ينتج أيون CH3CO+ بكتلة 43.0184 (m/z 43). هذا هو الأيون القاعدي في طيف الأسيتون.
3. فقدان جزيء أول أكسيد الكربون (CO): من الأيون CH3CO+ يؤدي إلى أيون CH3+ بكتلة 15.0235 (m/z 15).
4. إعادة ترتيب ماكلافيرتي: في الكيتونات التي تحتوي على هيدروجين جاما، يمكن أن تحدث إعادة ترتيب تؤدي إلى فقدان ألكين. الأسيتون لا يحتوي على هيدروجين جاما، لذا لا يظهر هذا النمط.
5. فقدان جذري الهيدروجين (H•): ينتج أيون C3H5O+ بكتلة 57.0340 (m/z 57).
تساعد هذه التوقعات في تفسير طيف الكتلة التجريبي. على سبيل المثال، وجود قمة قوية عند m/z 43 يشير إلى وجود مجموعة أسيتيل. تعرض الحاسبة أيضاً احتمالية كل شظية بناءً على قواعد ثبات الكربوكاتيونات.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة تجزئة مطياف الكتلة.
مثال 1
- molecularMass
- 100
- charge
- 1