Кендрик Масс - Kendrick mass

Масса Кендрика определяется установкой массы выбранного молекулярного фрагмента, обычно CH ₂ , на целое значение в а.е.м. ( атомные единицы массы ). Это отличается от определения IUPAC , которое основано на установке массы изотопа ¹² C равной точно 12 а.е.м. Массу Кендрика часто используют для идентификации гомологичных соединений, различающихся только числом основных единиц в масс-спектрах высокого разрешения . Это определение массы было впервые предложено в 1963 году химиком Эдвардом Кендриком и было принято учеными, работающими в области масс-спектрометрии высокого разрешения , анализа окружающей среды, протеомики , петролеомики , метаболомики , анализа полимеров и т. Д.

Определение

В соответствии с процедурой, изложенной Кендриком, масса CH ₂ определяется как точно 14 Да, вместо массы ИЮПАК, равной 14,01565 Да.

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

${\ displaystyle {\ textrm {Kendrick ~ mass}} = {\ textrm {IUPAC ~ mass}} \ times {\ frac {14.00000} {14.01565}}}$

используется. Массу в дальтонах ( Да ) можно преобразовать в шкалу Кендрика путем деления на 1,0011178.

Другие группы атомов в дополнение к CH ₂ могут быть использованы для определения массы Кендрика, например, CO ₂ , H ₂ , H ₂ O и O. В этом случае масса Кендрика для семейства соединений F определяется как

${\ displaystyle {\ textrm {Кендрик ~ масса ~ (F)}} = {\ textrm {(наблюдаемая ~ масса)}} \ times {\ frac {\ textrm {номинальная ~ масса ~ F}} {\ textrm {точная ~ масса ~ F}}}}$.

Для анализа углеводородов F = CH ₂ .

Например, анализ Кендрика использовался для визуализации семейств галогенированных соединений, представляющих интерес для окружающей среды, которые различаются только числом замещений хлора, брома или фтора.

В недавней публикации было предложено выражать массу Кендрика в единицах Кендрика с помощью символа Ке .

Дефект массы Кендрика

Дефект массы Кендрика определяется как точная масса Кендрика, вычтенная из номинальной (целой) массы Кендрика:

${\ displaystyle {\ textrm {Кендрик ~ масса ~ дефект}} = {\ textrm {номинальная ~ масса ~ Кендрика}} - {\ textrm {Кендрик ~ масса}}}$

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

${\ displaystyle {\ textrm {Кендрик ~ масса ~ дефект}} = {\ textrm {номинальная ~ масса}} - {\ textrm {Кендрик ~ ~ точная ~ масса}}}$

Члены ряда алкилирования имеют одинаковую степень ненасыщенности и количество гетероатомов ( азот , кислород и сера ), но различаются количеством звеньев CH ₂ . Члены группы алкилирования имеют тот же дефект массы Кендрика.

Дефект массы Кендрика также был определен как

${\ displaystyle {\ textrm {Кендрик ~ масса ~ дефект}} = ({\ textrm {номинальная ~ масса ~ Кендрик ~ масса}} - {\ textrm {Кендрик ~ масса}}) \ times 1 {,} 000}$ .

Аббревиатуры KM и KMD использовались для обозначения массы Кендрика и дефекта массы Кендрика, соответственно.

Кендрик массовый анализ

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

В анализе массы по Кендрику дефект массы по Кендрику отображается как функция от номинальной массы по Кендрику для ионов, наблюдаемых в масс-спектре. 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 различного дефекта массы Кендрика соответствуют ионам разного состава, например степени насыщения или содержания гетероатомов.

Массовый анализ Кендрика часто используется в сочетании с диаграммой Ван Кревелена , двух- или трехмерным графическим анализом, в котором элементный состав соединений нанесен на график в соответствии с атомными отношениями H / C, O / C или N / С.

Анализ дефектов массы полимеров и альтернативных базовых единиц по Кендрику

Поскольку анализ дефектов массы по Кендрику может быть выполнен путем замены любой повторяющейся единицы на CH ₂ , KMD-анализ особенно полезен для визуализации данных из масс-спектров полимера. Например, график дефекта массы по Кендрику сополимера этиленоксида / пропиленоксида можно создать, используя оксид этилена (C ₂ H ₄ O) в качестве базовой единицы и вычисляя массу Кендрика как:

${\ displaystyle {\ textrm {Кендрик ~ масса}} = {\ textrm {ИЮПАК ~ масса}} \ times {\ frac {44.00000} {44.02621}}}$

где 44,02621 - расчетная масса по ИЮПАК для C ₂ H ₄ O. В качестве альтернативы, график KMD может быть построен для того же сополимера, используя пропиленоксид в качестве базовой единицы.

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

Дробные базовые единицы и привязанные графики KMD

Графики дефектов массы Кендрика, созданные с использованием дробных основных единиц, демонстрируют повышенное разрешение. 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.

Смотрите также

• Петролеомика

Примечания