Articles

isotoper: 13C

Isotopomerer

Hvis man ser nøje på massespektret af en organisk forbindelse, 2-butanon, ser man en linje ved m/å 72, hvilket svarer til 4 carbonatomer, et ilt og 8 hydrogener.

2butanon.gif

ms iso11.gif
figur MS3. Massespektrum af 2-butanon. Kilde: Sdb : http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology of Japan, 22.August 2008)
  • normalt bruges hele tal til molekylvægte i massespektrometri.
  • atommasserne i det periodiske system, ud til 4 decimaler, er de gennemsnitlige masser inklusive forskellige mulige isotoper.
  • fordi massespektrometri undersøger individuelle molekyler, er der behov for individuelle atommasser, ikke gennemsnitlige. Normalt betyder det at bruge et helt tal.

derudover er der en række andre linjer ved lavere værdier af m/å; disse svarer til masserne af mindre stykker af de 2-butanonmolekyler, der falder fra hinanden under eksperimentet. Vi vil ikke se for nøje på, hvordan de opstår, før vi kommer til radikale reaktioner senere i løbet. Vi vil dog se på nogle faktorer, der gør kationer stabile senere i dette kapitel.

Hvis du ser nøje på massespektret af 2-butanon, vil du også se en anden lille top ved m/å 73. Dette kaldes M + 1 peak (en større end molekylær ion), og det opstår på grund af 13C. denne forbindelse betegnes som en isotopomer; det betyder den samme forbindelse med en anden isotop.

  • 12C er omkring 99% rigeligt; 99% af carbonatomer har en masse på 12 amu.
  • 13C er omkring 1% rigelig; 1% af carbonatomer har en masse på 13 amu.forbindelser, der indeholder et 13C-atom, har en masse, der er større end forventet.

chancen for, at et molekyle i en prøve indeholder et 13C-atom, er relateret til antallet af tilstedeværende carbonatomer. Hvis der kun er et carbonatom i molekylet, har det en 1% chance for at være en 13C. det betyder, at M+1-toppen kun ville være 1/100th så høj som M+, toppen for molekylær ion.

  • m+1-toppen fra et 13C-atom er meget lille.
  • jo flere carbonatomer der er i et molekyle, jo større er M+1-toppen.
  • hvis der er 10 carbonatomer i molekylet, er der en 10% chance for, at et 13C-atom er til stede. M + 1-toppen er omkring 1 / 10th størrelsen af M+ – toppen.
  • hvis der er 100 carbonatomer i molekylet, er der en meget god chance for, at et 13C atom er til stede. På det tidspunkt er M+1-toppen faktisk meget større end M+. peak