分子式探索ツール
概要：精密質量（HRMS、[M+H]+、[M+Na]+、ppm許容誤差、元素数の範囲、窒素ルール、RDBE）や、CHN元素分析とモル質量から分子式を探索します。無料でWebブラウザ上で動作し、インストールは不要です。
高分解能マススペクトルのピークやCHN元素分析から、分子式の候補を求めます。イオンの種類、ppm許容誤差、元素範囲を設定してください。すべての候補はRDBEと窒素ルールでチェックされ、誤差の小さい順に並びます。
元素範囲（最小〜最大原子数）
分子式探索ツールのしくみ
精密質量から
- イオンを中性の質量に換算します。付加イオン分を差し引きます：[M+H]⁺ならプロトン（1.007276 Da）、[M+Na]⁺ならNa⁺（22.989221 Da）。[M−H]⁻ではプロトン分を加え戻します。
- 指定した元素範囲内で、モノアイソトピック質量（¹²C = 12.000000、¹H = 1.007825、¹⁴N = 14.003074、¹⁶O = 15.994915 Da…）がppmの範囲に入る分子式を列挙します：誤差 (ppm) = (計算値 − 測定値) ÷ 測定値 × 10⁶。
- 化学的な規則を適用します。中性の偶数電子分子では、環と二重結合の当量（RDBE = C − H/2 − X/2 + N/2 + 1）は0以上の整数でなければなりません。これにより窒素ルール（ノミナル質量が奇数ならN原子は奇数個）も自動的に満たされます。H/C比を0.2〜3.1に制限すると、計算上はありえても化学的に不自然な分子式が除かれます。
- 質量誤差で順位付けします。5 ppmなら、低分子の候補は通常ごくわずかです。同位体パターン（Cl、Br、S）やフラグメントでさらに絞り込めます。
元素分析（CHN）から
燃焼分析ではC、H、N（ときにSやハロゲン）の質量百分率が得られます。酸素は通常、差し引きで求めます。MSなどからおおよそのモル質量がわかれば、ツールは質量の範囲内のすべての分子式を試し、計算した百分率がすべて±0.4%（学術誌で一般的な許容限界）以内で一致するものを残します。百分率から最も簡単な整数比だけを求めたい場合は組成式計算ツールを使ってください。
計算例
[M+H]⁺としてm/z 195.0877のESI-MSピークからはM = 194.0804 Daが得られます。C、H、N、Oを5 ppm以内で検索するとC₈H₁₀N₄O₂（カフェイン、[M+H]⁺計算値195.08765、誤差 ≈ −0.3 ppm、RDBE 6）が得られます。偶数のノミナル質量（194）は偶数のN数（4）と一致します。
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MolDrawエディターを開くよくある質問
精密質量から分子式を求めるには？
測定したm/zを入力し、イオンの種類（[M+H]⁺、[M+Na]⁺、[M−H]⁻…）とppm許容誤差を選びます。ツールは付加イオン分を差し引き、指定した元素範囲内でそのppm以内に一致する分子式をすべて列挙し、RDBEと窒素ルールに反するものを除外します。
ppm許容誤差はどのくらいにすればよいですか？
一般的なOrbitrapやQ-TOFのデータでは5 ppm、よく校正された装置では2〜3 ppmを使います。低分解能の装置では20 ppm以上が必要で、候補もずっと多くなります。
窒素ルールとは何ですか？
ノミナル質量が奇数の中性有機分子は、奇数個の窒素原子を含みます。ノミナル質量が偶数なら、Nは0個または偶数個です。
RDBEとは何ですか？
環と二重結合の当量（Ring plus Double Bond Equivalents）で、不飽和度と同じです：C − H/2 − X/2 + N/2 + 1。中性の閉殻分子では、RDBEは0以上の整数でなければなりません。
組成式計算ツールとはどう違いますか？
組成式計算ツールは、正確な百分率を最も簡単な整数比に変換します。この探索ツールは、HRMSの質量、またはCHN分析とモル質量から、実験誤差の範囲内で測定データに合う分子式全体を探し、順位付けします。
なぜ複数の分子式が返されるのですか？
特に約300 Daを超えると、異なる分子式でもほぼ同じ質量になることがあります。ppmの範囲を狭める、元素範囲を適切に設定する、同位体パターン（ClやBrは特徴的）やその他のデータを使って判断してください。
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