波譜學與結構鑑定

分子離子

/ moh-LEK-yoo-lar EYE-on /

在質譜儀裡,你的分子遭遇的頭一件事,就是被狠狠撞擊、撞掉一個電子。這個完整的分子,如今少了一個電子、帶上正電,就是分子離子。它就是分子本身,完整無缺,只是被電離了——而由於它還沒碎成塊,它的質量就是整個分子的質量。這使它成為譜圖中最有價值的一條線:讀出它的位置,你就得到了分子量。

它寫作 M+,或者更誠實地寫作 M+•(帶一個點),因為打掉一個電子後電子數變成奇數——所以分子離子是個自由基陽離子,同時既是自由基(有未配對電子)又是陽離子(帶正電)。它的 m/z 值等於分子量。用高解析度儀器把這個值測到小數點後幾位,就能確定確切的分子式,因為每個由 C、H、N、O 組成的分子式都有唯一的精確質量。

有一個誠實的陷阱:分子離子常常不穩定,可能碎裂得太徹底,以至於它的線很小、甚至不見。有些分子,尤其是帶支鏈或含醇的,碎裂得極快,幾乎沒有完整的分子離子能活到偵測器。所以 M+ 缺失並不意味著實驗失敗;它意味著這個分子很脆,這時就改用更溫和的電離方法,哄著分子離子存活下來。

苯給出一條很高的分子離子線,在 m/z 78,等於它的分子量(C6H6 = 78)。由於苯環穩定,這條整分子的線主導了譜圖,不像脆弱的醇——它們的 M+ 幾乎會消失。

分子離子的 m/z 就是分子量——當它能存活下來被看到時。

不要以為最高的峰就是分子離子。最高的峰是基峰,通常是個穩定的碎片;分子離子是質量最大的那個峰(忽略小的同位素線),它可能相當矮。

又稱
parent ionM+M+•母离子分子離子峰