WikiDer > Кендрик Масс - Википедия

Kendrick mass - Wikipedia

В Кендрик Масса определяется установкой массы выбранного молекулярного фрагмента, обычно CH2, до целого числа в а.е.м. (атомные единицы массы). Он отличается от ИЮПАК определение, которое основано на установке массы 12Изотоп C составляет ровно 12 а.е.м. Масса Кендрика часто используется для идентификации гомологичных соединений, различающихся только числом основных единиц в высоком разрешении. масс-спектры.[1][2] Это определение массы было впервые предложено в 1963 г. химик Эдвард Кендрик,[1] и он был принят учеными, работающими в области высокого разрешения масс-спектрометрии, экологический анализ,[3][4][5][6] протеомика, петролеомика,[2] метаболомика,[7] полимерный анализ,[8] и Т. Д.

Определение

Согласно методике, изложенной Кендриком, масса CH2 определяется как точно 14 Да, вместо массы 14,01565 Да по ИЮПАК.[9][10]

Чтобы преобразовать массу определенного соединения по ИЮПАК в массу Кендрика, уравнение

используется.[2][11][7][12] Масса в дальтон (Да) можно преобразовать в шкалу Кендрика, разделив на 1,0011178.[1][13]

Другие группы атомов, помимо CH2 можно использовать для определения массы Кендрика, например CO2, H2, H2О и О.[12][14][15] В этом случае масса Кендрика для семейства соединений F определяется выражением

.

Для анализа углеводородов F = CH2.

Например, анализ Кендрика использовался для визуализации семейств галогенированных соединений, представляющих интерес для окружающей среды, которые различаются только количеством замещений хлора, брома или фтора.[4][5]

В недавней публикации было предложено выражать массу Кендрика в единицах Кендрика с помощью символа Ke.[16]

Дефект массы Кендрика

Кендрик массовый дефект определяется как точный Масса Кендрика вычитается из номинальный (целое число) Масса Кендрика:[17][18]

В последние годы уравнение изменилось из-за ошибок округления на:

Члены алкилирование серии имеют то же самое степень ненасыщенности и количество гетероатомов (азот, кислород и сера), но различаются количеством СН2 единицы. Члены группы алкилирования имеют тот же дефект массы Кендрика.

Дефект массы Кендрика также был определен как

.[19]

Сокращения Км и KMD были использованы для определения массы Кендрика и дефекта массы Кендрика соответственно.[20]

Кендрик массовый анализ

График дефекта массы Кендрика как функция массы Кендрика; горизонтальные линии обозначают общие повторяющиеся единицы. Каждая точка на графике соответствует пику, измеренному в масс-спектре.

В анализе массы Кендрика дефект массы Кендрика отображается как функция номинальной массы Кендрика для ионов, наблюдаемых в масс-спектре.[11] Ионы одного и того же семейства, например члены ряда алкилирования, имеют одинаковый дефект массы по Кендрику, но разную номинальную массу по Кендрику, и расположены вдоль горизонтальной линии на графике. Если можно определить состав одного иона в семействе, можно сделать вывод о составе других ионов. Горизонтальные линии разного дефекта массы Кендрика соответствуют ионам разного состава, например степени насыщения или содержания гетероатомов.

Массовый анализ Кендрика часто используется в сочетании с Диаграмма Ван Кревелена, двух- или трехмерный графический анализ, в котором элементный состав соединений нанесен на график в соответствии с атомными отношениями H / C, O / C или N / C.[12][21]

Анализ дефектов массы полимеров и альтернативных базовых единиц по Кендрику

Поскольку анализ дефектов массы по Кендрику можно провести, заменив CH на любую повторяющуюся единицу.2, KMD-анализ особенно полезен для визуализации данных из масс-спектров полимеров.[8][22] Например, график дефекта массы по Кендрику сополимера этиленоксида / пропиленоксида может быть создан с использованием этиленоксида (C2ЧАС4O) в качестве базовой единицы и рассчитывая массу Кендрика как:

где 44.02621 - расчетная масса ИЮПАК для C2ЧАС4О. В качестве альтернативы, график KMD может быть построен для того же сополимера, используя оксид пропилена в качестве базовой единицы.

В масс-спектрах полимеров, содержащих многозарядные ионы, наблюдается изотопическое расщепление.[23]

Дробные базовые единицы и привязанные графики KMD

Графики дефектов массы Кендрика, созданные с использованием дробных основных единиц, демонстрируют повышенное разрешение.[24] Связанные графики дефектов массы Кендрика (графики KMD, относящиеся к концевой группе и составу аддукта) с дробными основными единицами могут быть использованы для получения обзора состава сополимера.[25]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б c Кендрик, Эдвард (1963), "Массовая шкала на основе CH2 = 14.00000 для масс-спектрометрии органических соединений высокого разрешения », Анальный. Chem., 35 (13): 2146–2154, Дои:10.1021 / ac60206a048.
  2. ^ а б c Маршалл А.Г., Роджерс Р.П. (январь 2004 г.), «Нефтяная промышленность: новый вызов химическому анализу», Соотв. Chem. Res., 37 (1): 53–9, Дои:10.1021 / ar020177t, PMID 14730994.
  3. ^ Ортис, Ксавьер; Йобст, Карл Дж .; Райнер, Эрик Дж .; Backus, Sean M .; Перу, Kerry M .; McMartin, Dena W .; О'Салливан, Гвен; Тагучи, Винс Й .; Хедли, Джон В. (2014-08-05). "Определение характеристик нафтеновых кислот методом газовой хроматографии-фурье-ионной циклотронно-резонансной масс-спектрометрии". Аналитическая химия. 86 (15): 7666–7673. Дои:10.1021 / ac501549p. ISSN 0003-2700. PMID 25001115.
  4. ^ а б Убуката, Масааки; Йобст, Карл Дж .; Райнер, Эрик Дж .; Reichenbach, Stephen E .; Дао, Цинпин; Ханг, Цзилян; Ву, Жанпин; Датчанин, А. Джон; Коди, Роберт Б. (2015). «Ненаправленный анализ отходов электроники с помощью комплексной двухмерной газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения: использование точной информации о массе и анализ дефектов массы для исследования данных». Журнал хроматографии А. 1395: 152–159. Дои:10.1016 / j.chroma.2015.03.050. PMID 25869800.
  5. ^ а б Майерс, Энн Л .; Йобст, Карл Дж .; Mabury, Scott A .; Райнер, Эрик Дж. (2014-04-01). «Использование графиков дефектов массы в качестве инструмента обнаружения новых продуктов термического разложения фторполимеров». Журнал масс-спектрометрии. 49 (4): 291–296. Bibcode:2014JMSp ... 49..291M. Дои:10.1002 / jms.3340. ISSN 1096-9888. PMID 24719344.
  6. ^ Йобст, Карл Дж .; Шен, Ли; Райнер, Эрик Дж .; Тагучи, Винс Й .; Helm, Paul A .; Маккриндл, Роберт; Бэкус, Шон (2013-04-01). «Использование участков массовых дефектов для идентификации (новых) галогенизированных загрязнителей в окружающей среде». Аналитическая и биоаналитическая химия. 405 (10): 3289–3297. Дои:10.1007 / s00216-013-6735-2. ISSN 1618-2642. PMID 23354579.
  7. ^ а б Охта, Дайсаку; Каная, Шигехико; Судзуки, Хидеюки (2010), "Применение масс-спектрометрии с ионным циклотронным резонансом с преобразованием Фурье для определения профиля метаболизма и идентификации метаболитов", Текущее мнение в области биотехнологии, 21 (1): 35–44, Дои:10.1016 / j.copbio.2010.01.012, PMID 20171870
  8. ^ а б Сато, Хироаки; Накамура, Саяка; Терамото, Канаэ; Сато, Такафуми (01.08.2014). «Структурная характеристика полимеров с помощью масс-спектрометрии MALDI Spiral-TOF в сочетании с анализом дефектов массы по Кендрику». Журнал Американского общества масс-спектрометрии. 25 (8): 1346–1355. Bibcode:2014JASMS..25.1346S. Дои:10.1007 / s13361-014-0915-у. ISSN 1044-0305. ЧВК 4105590. PMID 24845357.
  9. ^ Моппер, Кеннет; Стаббинс, Арон; Ричи, Джейсон Д .; Bialk, Heidi M .; Хэтчер, Патрик Г. (2007), «Передовые инструментальные подходы к характеристике морских растворенных органических веществ: методы извлечения, масс-спектрометрия и спектроскопия ядерного магнитного резонанса», Химические обзоры, 107 (2): 419–42, Дои:10.1021 / cr050359b, PMID 17300139
  10. ^ Мейя, Юрис (2006), "Математические инструменты в аналитической масс-спектрометрии", Аналитическая и биоаналитическая химия, 385 (3): 486–99, Дои:10.1007 / s00216-006-0298-4, PMID 16514517
  11. ^ а б Хедли, Джон В .; Перу, Kerry M .; Барроу, Марк П. (2009), «Масс-спектрометрическая характеристика нафтеновых кислот в пробах окружающей среды: обзор», Обзоры масс-спектрометрии, 28 (1): 121–34, Bibcode:2009MSRv ... 28..121H, Дои:10.1002 / mas.20185, PMID 18677766
  12. ^ а б c Reemtsma, Thorsten (2009), "Определение молекулярных формул молекул природного органического вещества с помощью масс-спектрометрии (сверх-) высокого разрешения Состояние и потребности", Журнал хроматографии А, 1216 (18): 3687–701, Дои:10.1016 / j.chroma.2009.02.033, PMID 19264312
  13. ^ Панда, Сародж К .; Андерссон, Ян Т .; Шрадер, Вольфганг (2007), «Масс-спектрометрический анализ сложных летучих и нелетучих компонентов сырой нефти: проблема», Аналитическая и биоаналитическая химия, 389 (5): 1329–39, Дои:10.1007 / s00216-007-1583-6, PMID 17885749
  14. ^ Ким, Сунгван; Крамер, Роберт В .; Хэтчер, Патрик Г. (2003), "Графический метод анализа широкополосных масс-спектров сверхвысокого разрешения естественного органического вещества, диаграмма Ван Кревелена", Аналитическая химия, 75 (20): 5336–44, Дои:10.1021 / ac034415p, PMID 14710810
  15. ^ Низкородов, Сергей А .; Ласкин Юлия; Ласкин, Александр (2011), "Молекулярная химия органических аэрозолей посредством применения масс-спектрометрии высокого разрешения", Физическая химия Химическая физика, 13 (9): 3612–29, Bibcode:2011PCCP ... 13.3612N, Дои:10.1039 / C0CP02032J, PMID 21206953
  16. ^ Junninen, H .; Ehn, M .; Petäjä, T .; Luosujärvi, L .; Котихо, Т .; Kostiainen, R .; Rohner, U .; Гонин, М .; Фюрер, К .; Кульмала, М .; Уорсноп, Д. Р. (2010), "Масс-спектрометр высокого разрешения для измерения ионного состава атмосферы", Методы атмосферных измерений, 3 (4): 1039, Дои:10.5194 / amt-3-1039-2010
  17. ^ Hughey CA, Hendrickson CL, Rodgers RP, Marshall AG, Qian K (октябрь 2001 г.), «Спектр дефектов массы Кендрика: компактный визуальный анализ для широкополосных масс-спектров сверхвысокого разрешения», Анальный. Chem., 73 (19): 4676–81, Дои:10.1021 / ac010560w, PMID 11605846.
  18. ^ Marshall, A. G .; Роджерс, Р. П. (2008), «Особая характеристика масс-спектрометрии: петролеомика: химия подземного мира», Труды Национальной академии наук, 105 (47): 18090–5, Bibcode:2008ПНАС..10518090М, Дои:10.1073 / pnas.0805069105, ЧВК 2587575, PMID 18836082.
  19. ^ Панда, Сародж К .; Андерссон, Ян Т .; Шредер, Вольфганг (2007), «Масс-спектрометрический анализ сложных летучих и нелетучих компонентов сырой нефти: проблема», Аналитическая и биоаналитическая химия, 389 (5): 1329, Дои:10.1007 / s00216-007-1583-6, PMID 17885749
  20. ^ Reemtsma, Thorsten (2009), «Определение молекулярных формул молекул природного органического вещества с помощью масс-спектрометрии (сверх-) высокого разрешения. Состояние и потребности», Журнал хроматографии А, 1216 (18): 3687–3701, Дои:10.1016 / j.chroma.2009.02.033, PMID 19264312
  21. ^ Ву, Чжиган; Роджерс, Райан П .; Маршалл, Алан Г. (2004), «Двумерные и трехмерные диаграммы Ван Кревелена: графический анализ, дополняющий массовую диаграмму Кендрика для сортировки элементных составов сложных органических смесей, основанный на измерениях массы с широкополосным преобразованием Фурье с помощью ионно-циклотронного резонанса сверхвысокого разрешения. ", Аналитическая химия, 76 (9): 2511–6, Дои:10.1021 / ac0355449, PMID 15117191
  22. ^ Фуке, Тьерри; Накамура, Саяка; Сато, Хироаки (15.04.2016). «Масс-спектрометрия высокого разрешения MALDI SpiralTOF и анализ дефектов массы по Кендрику, применяемые для характеристики сополимеров сополимера сополимера этилена и винилацетата». Быстрые коммуникации в масс-спектрометрии. 30 (7): 973–981. Bibcode:2016RCMS ... 30..973F. Дои:10.1002 / rcm.7525. ISSN 1097-0231. ЧВК 4787217. PMID 26969940.
  23. ^ Коди, Роберт Б .; Фуке, Тьерри (2017). «Бумажный спрей и анализ дефектов массы по Кендрику блочных и статистических сополимеров этиленоксида / пропиленоксида». Analytica Chimica Acta. 989: 38–44. Дои:10.1016 / j.aca.2017.08.005. PMID 28915941.
  24. ^ Фуке, Тьерри; Сато, Хироаки (07.03.2017). «Расширение масс-дефектного анализа гомополимеров по Кендрику на масс-спектры с низким разрешением и широким диапазоном масс с использованием дробных основных единиц». Аналитическая химия. 89 (5): 2682–2686. Дои:10.1021 / acs.analchem.6b05136. ISSN 0003-2700. PMID 28194938.
  25. ^ Fouquet, T .; Cody, R. B .; Сато, Х. (01.09.2017). «Возможности остатков от номинальных масс Кендрика и упомянутые дефекты массы Кендрика для ионов сополимера». Журнал масс-спектрометрии. 52 (9): 618–624. Bibcode:2017JMSp ... 52..618F. Дои:10.1002 / jms.3963. ISSN 1096-9888. PMID 28670698.