8.5: Фрагментація амінів

Last updated
Save as PDF

Page ID: 26316

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Функціональні групи можуть мати значний вплив: шаблони фрагментації, що спостерігаються в мас-спектрометрії та підручниках з мас-спектрометрії, охоплюють великий діапазон загальних фрагментаційних скорочень для різних функціональних груп. Для детального обговорення цього зацікавленим читачам пропонується подивитися будь-яку з наступних книг:

В якості останнього прикладу аліфатичні аміни часто піддаються розщепленню на\(\alpha { } \mathrm{C}-\mathrm{C}\) зв'язку з отриманням відносно\(\mathrm{CH}_{2} \mathrm{NH}_{2}{ }^{+}\) стабільного іона (рис.\(\PageIndex{1}\)). Отримані фрагменти розрізняють первинні, вторинні і третинні аміни.

зображення

Малюнок\(\PageIndex{1}\):\(\alpha\) -Розщеплення фрагментації аміну.

Ця фрагментація корисна для розрізнення масових спектрів трьох різних ізомерів C ₄ H ₁₁ N. Намалюйте структуру 1-бутанаміну, 2-бутанаміну, 2-метил-1-пропанаміну та 2-метил-2-пропанаміну. Визначте відношення маси до заряду для молекулярного іона, визначте місце альфа-розщеплення для кожної молекули та визначте відношення маси до заряду для очікуваних фрагментів. Після того, як ви зробили це, шукайте масові спектри для цих чотирьох сполук в NIST Chemistry WebBook (https://webbook.nist.gov/), який містить масові спектри для великої кількості сполук.

Всі чотири сполуки мають однакову молекулярну формулу, C ₄ H ₁₁ N з непарною кількістю атомів азоту, тому молекулярний іон має непарне відношення маси до заряду. Молекулярний іон спостерігається для всіх чотирьох з'єднань при 73 м/z.

1-бутанамін. Фрагмент\(\alpha\) -розщеплення для 1-бутанаміну виробляє CH ₂ _{NH 2} ⁺ при 30 м/z і C ₃ H ₇ ^•. Фрагмент С ₃ Н ₇ має дуже низьку інтенсивність в масовому спектрі, оскільки заряд утримується азотосодержащим фрагментом. Дивіться NIST Webbook для масового спектру 1-бутанаміну.

2-бутанамін. Існує два\(\alpha\) -місця розщеплення 2-бутанаміну. Втрати\(\mathrm{CH}_{3}^{\prime}\) виробляє\(\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{6} \mathrm{NH}_{2}{ }^{+}\) (58 м/з) і втрати\(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5}^{\prime}\) виробляє\(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4} \mathrm{NH}_{2}{ }^{+}\) (44 м/з). Обидва ці іони спостерігаються, але більша кількість сигналу 44 м/z вказує на те, що втрата сприятлива.\(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5}^{\prime \prime}\) Дивіться NIST Webbook для масового спектру 2-бутанаміну.

2-метил-1-пропанамін. Фрагмент\(\alpha\) -розщеплення для 2-метил-1-пропанаміну виробляє CH ₂ _{NH ²⁺} при 30 м/z і C ₃ H ₇ ^•. Фрагмент С ₃ Н ₇ має дуже низьку інтенсивність в масовому спектрі, оскільки заряд утримується азотосодержащим фрагментом. Отриманий масовий спектр дуже схожий на 1-бутанамін і розрізнення цих двох ізомерів за допомогою мас-спектрометрії буде залежати від ретельного порівняння відносної інтенсивності молекулярного іона та інших фрагментів, що спостерігаються в масовому спектрі. Див. NIST Webbook для масового спектру 2-метил-1-пропанаміну.

2-метил-2-пропанамін. Фрагмент\(\alpha\) -розщеплення для 2-метил-2-пропанаміну виробляє C ₃ H ₆ NH ₂ ⁺ при 58 м/z і CH ₃ ^•. Фрагмент СН ₃ має дуже низьку інтенсивність в масовому спектрі, оскільки заряд утримується азотосодержащим фрагментом. Дивіться NIST Webbook для масового спектру 1-бутанаміну.