b'\n_START_ARTICLE_\nMassespektrometri\n_START_PARAGRAPH_\nMassespektrometri (forkortet MS) er en analytisk teknik, ved hvilken kemiske stoffer ioniseres og adskilles ud fra deres masse/ladnings-forhold (m/z). Teknikken stammer fra 1898, og det f\xc3\xb8rste kendte massespektrometer blev bygget i 1918. I dag bruges massespektrometri blandt andet som en hj\xc3\xa6lp til strukturopklaring af organiske stoffer._NEWLINE_Der findes flere m\xc3\xa5der, hvorp\xc3\xa5 det kemiske stof kan ioniseres. Ved \xc3\xa9n type ioniseringskilde uds\xc3\xa6ttes en pr\xc3\xb8ve af det kemiske stof for et elektronbombardement, hvorved nogle af molekylerne spaltes til ioner. Disse ioner accelereres op og f\xc3\xb8res ind i et magnetfelt eller et elektrisk felt, som opdeler ionerne efter deres masse/ladnings-forhold (m/z). De ioner, som ikke bliver afb\xc3\xb8jet undervejs, men passerer hele vejen igennem feltet, registreres af en detektor, som t\xc3\xa6ller antallet af ioner. Ved at \xc3\xa6ndre p\xc3\xa5 feltets styrke, kan man detektere ioner med et andet m/z-forhold, og p\xc3\xa5 den m\xc3\xa5de kan man unders\xc3\xb8ge for alle ionmasser. Til sidst behandles dataene af en computer, og resultatet kommer ud i form af et massespektrum, hvor antallet af ioner er afbildet som funktion af m/z. Et s\xc3\xa5dan massespektrum kan tydes vha. generelle regler om, hvordan forskellige stofklasser spaltes eller omlejrer, n\xc3\xa5r de uds\xc3\xa6ttes for et elektronbombardement. Molekylarionen, M \xe2\x81\xba, er et molekyle, som har mistet \xc3\xa9n elektron. Massen af molekylarionen kan s\xc3\xa6ttes lig molekylmassen, da forskellen mellem dem kun er massen af en elektron. M \xe2\x81\xba er oftest den top, som har den h\xc3\xb8jeste (m/e) v\xc3\xa6rdi i et spektrum, og er derfor en hj\xc3\xa6lp til at bestemme molekylmassen, som er et vigtigt trin i opklaringen af et ukendt stof._NEWLINE_Professor Peter Roepstorff fra Syddansk Universitet fandt desuden i 1974 ud af, at massespektrometri er anvendeligt inden for forskning af proteiner. Her accelererer man proteinerne og m\xc3\xa5ler, med hvilken fart de passerer. Derfra kan man udregne massen.\n_START_SECTION_\nOpbygning af et massespektrometer\n_START_PARAGRAPH_\nDen normale opbygning af et massespektrometer er: Ioniseringskilde \xe2\x86\x92 masse analysator (evt \xe2\x86\x92 fragmentationskammer) \xe2\x86\x92 detektion\n_START_SECTION_\nDetektion\n_START_PARAGRAPH_\nFor ionf\xc3\xa6lde og quadropol g\xc3\xa6lder det at efter selektion af ionerne sker detektionen ved at ionerne rammer en elektron forst\xc3\xa6rker (electron multiplier) eller Faradays cup. Generelt fors\xc3\xb8ges det at forst\xc3\xa6rke det lave signal fra ionerne ved hj\xc3\xa6lp af en kaskade effekt hvor en ion sl\xc3\xa5r en eller flere elektroner l\xc3\xb8s som herefer kan sl\xc3\xa5 endnu flere l\xc3\xb8s. Detektion i ioncyclotron og orbitrap sker ved af ionerne udsender en radiofrekvens som ved hj\xc3\xa6lp af fourier transformation kan oms\xc3\xa6ttes til et m/z signal.\n_START_SECTION_\nPr\xc3\xa6cis masse og isotopforhold\n_START_PARAGRAPH_\nMassespektrometeret m\xc3\xa5ler p\xc3\xa5 hvert enkelt molekyle i et stof, og skelner derfor mellem isotoper, dvs. at chlor b\xc3\xa5de vil give en top ved 35 og 37 i massespektret, da chlor best\xc3\xa5r af \xc2\xb3\xe2\x81\xb5Cl og \xc2\xb3\xe2\x81\xb7Cl. Massespektrometre med h\xc3\xb8je opl\xc3\xb8sninger kan m\xc3\xa5le molekylarmassen meget pr\xc3\xa6cist (\xc2\xb10,005%). Hvert enkelt grundstof har en pr\xc3\xa6cis masse, fx har oxygen: m(\xc2\xb9\xe2\x81\xb6O) = 15,9949, og derfor kan man bestemme et stofs molekylformel ud fra stoffets pr\xc3\xa6cise masse, da der kun er \xc3\xa9n sammens\xc3\xa6tning, som giver netop den masse. Fx kan man vha. pr\xc3\xa6cise masser skelne mellem CO og C\xe2\x82\x82H\xe2\x82\x84, som ved afrundede masser begge vejer 28 g/mol. I moderne massespektrometri anvendes denne metode ofte, da den er hurtig, men den kan dog ikke anvendes, hvis toppen for molekylarionen er svag eller usynlig._NEWLINE_Hver isotop har en pr\xc3\xa6cis masse, og en relativ forekomst, fx har \xc2\xb9\xc2\xb3C en relativ forekomst p\xc3\xa5 1,08% i forhold til \xc2\xb9\xc2\xb2C, disse relative forekomster af isotoper kommer ogs\xc3\xa5 til syne i massespektret. I en forbindelse som indeholder \xc3\xa9t C-atom, vil der udover M \xe2\x81\xba ogs\xc3\xa5 v\xc3\xa6re en top ved M+1 med mindst en intensitet p\xc3\xa5 1,08%, som skyldes \xc2\xb9\xc2\xb3C, de andre atomer i molekylet vil ogs\xc3\xa5 bidrage til M+1 toppen og/eller M+2 toppen, alt afh\xc3\xa6ngigt af hvilke atomer, og hvor mange der er. Chlor, brom og svovl har nogle karakteristiske isotopforhold, og det ses ofte tydeligt i massespektret, hvis stoffet indeholder en eller flere af de tre. \xc2\xb3\xe2\x81\xb7Cl har en relativ forekomst p\xc3\xa5 32,5% i forhold til \xc2\xb3\xe2\x81\xb5Cl, og i massespektret vil M\xe2\x81\xba og M+2 v\xc3\xa6re i forholdet 1:3, hvis stoffet indeholder \xc3\xa9t chloratom, og ingen brom eller svovl. For brom vil forholdet mellem M \xe2\x81\xba og M+2 v\xc3\xa6re ca. 1:1, og for svovl har \xc2\xb3\xe2\x81\xb4S en relativ forekomst p\xc3\xa5 4,40% i forhold til \xc2\xb3\xc2\xb2S. Hvis der er flere chlor og/eller brom atomer i samme molekyle, s\xc3\xa5 vil der forekomme specielle m\xc3\xb8nstre af M \xe2\x81\xba, M+2, M+4...osv., alt efter hvor mange der er. Disse m\xc3\xb8nstre kan bruges til at identificere antallet af chlor og brom atomer.\n_START_SECTION_\nMassespektret\n_START_PARAGRAPH_\nI et massespektrum svarer alle toppene til ladede partikler, da det kun er ladede fragmenter der accelereres op og detekteres. Molekylariontoppen er i de fleste tilf\xc3\xa6lde den top i spektret, som ses ved den mest intense af de h\xc3\xb8jeste (m/e) v\xc3\xa6rdier i spektret, en undtagelse er hvis molekylet indeholder chlor eller brom, s\xc3\xa5 kan M+2, M+4 eller M+6...osv. v\xc3\xa6re mere intens end M \xe2\x81\xba. Ligeledes kan M -1 toppen v\xc3\xa6re mere intens end M \xe2\x81\xba hvis molekylet stabiliseres ved at fraspalte et H-atom. Den mest intense top i spektret kaldes \xe2\x80\x9dbasepeak\xe2\x80\x9d, og s\xc3\xa6ttes til intensitet 100. De andre toppes forekomst i spektret angives i procent i forhold til basepeaken. Intensiteten af M \xe2\x81\xba afh\xc3\xa6nger af hvor stabil M \xe2\x81\xba er. Hvis M \xe2\x81\xba har en levetid p\xc3\xa5 under 10 \xe2\x81\xbb\xe2\x81\xb6sek., s\xc3\xa5 vil den fragmentere imens den stadig er i ioniseringskammeret, og M \xe2\x81\xba vil derfor v\xc3\xa6re usynlig, da det er fragmentionerne, der bliver accelereret op i fart og registreret af detektoren. Hvis M \xe2\x81\xba har en levetid p\xc3\xa5 minimum 10 \xe2\x81\xbb\xe2\x81\xb5sek., s\xc3\xa5 vil den n\xc3\xa5 hen til detektoren uden at fragmentere, og M \xe2\x81\xba vil kunne ses i spektret. De fleste forbindelser danner molekylarioner med forskellige levetider, s\xc3\xa5 der b\xc3\xa5de ses en top ved M \xe2\x81\xba og ved forskellige fragmentioner. Generelt har aromatiske forbindelse en meget stabil M \xe2\x81\xba og alkoholer en meget ustabil M \xe2\x81\xba. En meget brugbar regel i massespektrometri er nitrogenreglen, som siger, at hvis en forbindelse har en ulige molekylmasse, s\xc3\xa5 er der et ulige antal nitrogenatomer i forbindelsen, og hvis forbindelsen har en lige molekylmasse, s\xc3\xa5 er der enten nul eller et lige antal nitrogenatomer i forbindelsen.\n_START_SECTION_\nFragmenteringsregler\n_START_PARAGRAPH_\nDet elektron bombardementet som molekylerne uds\xc3\xa6ttes for i ioniseringskammeret er s\xc3\xa5 st\xc3\xa6rkt, at det udover at skyde en elektron ud af molekylerne ogs\xc3\xa5 kan spalte nogle af bindingerne, og derved danne fragmentioner. Disse fragmentioner kan ses i massespektret som toppe ud for deres (m/e) v\xc3\xa6rdier, som svarer til fragmentionernes masse._NEWLINE_De forskellige funktionelle grupper udviser forskellige nedbrydningsm\xc3\xb8nstre, og vha. nogle generelle regler om hvordan de enkelte grupper fragmenterer og molekylmassen, er det i de fleste tilf\xc3\xa6lde muligt at identificere en ukendt organisk forbindelse. Generelt vil den mest stabile fragmention blive dannet, eller der vil blive fraspaltet det mest stabile neutrale fragment. De fragmentioner der dannes er kationer, og de har egenskaber som carbokationer, hvor de terti\xc3\xa6re er de mest stabile, og de prim\xc3\xa6re er de mindst stabile. Forgrenede alifatiske molekyler fragmenterer derfor let, da der vil blive dannet en stabil carbokation, og den tilsvarende top i spektret vil v\xc3\xa6re mere intens, end hvis der dannes en prim\xc3\xa6r carbokation. Den mest almindelige form for fragmentering skyldes spaltning af \xc3\xa9n binding, hvor et molekyle med en lige M \xe2\x81\xba spaltes til en fragmention med en ulige masse, og et molekyle med en ulige M \xe2\x81\xba spaltes til en fragmention med en lige masse. Fragmenteringer, hvor der spaltes to bindinger, forekommer ogs\xc3\xa5 ofte, hvorved der dannes en positiv fragmention og et neutralt molekyle med en lige masse, ofte H\xe2\x82\x82O, CH\xe2\x82\x82=CH\xe2\x82\x82, CO\xe2\x82\x82, CO, HCl eller HCN. I nogle tilf\xc3\xa6lde sker der ud over en spaltning af bindinger, ogs\xc3\xa5 en omlejring inde i molekylet. Ved omlejringer, hvor molekylet har en lige M \xe2\x81\xba, dannes der en fragmention med en lige masse, og omvendt hvis M \xe2\x81\xba er ulige, dannes der en fragmention med en ulige masse.'