MolDraw › Kimya araçları › İzotop Deseni Hesaplayıcı
İzotop Deseni Hesaplayıcı (Kütle Spektrometrisi)
Kısaca: Kütle spektrometrisi için izotop deseni hesaplayıcı: bir molekül formülü veya SMILES ve bir iyon türü girin; m/z ve bağıl şiddetiyle her izotop pikini, monoizotopik, ortalama ve nominal kütleyi, sentroid veya profil grafiğini, M+1 ve M+2 pratik kurallarını ve gözlenen piklerinizle karşılaştırmayı görün. Ücretsizdir, web tarayıcınızda çalışır ve indirme gerektirmez.
Desen; Cl, Br, S, Si ve Fe, Cu, Zn, Se, Sn, Pt, Ru, Pd, Ag ve Hg gibi metaller dahil her elementin doğal izotop bolluklarından tam olarak hesaplanır. Yükler ve katyon eklentileri (adduct) elektron kütlesini içerir.
Örnekler
Gözlenen bir spektrumla karşılaştır
Pik listesi
İzotop deseni hesaplayıcı nasıl kullanılır
C6H5Br,Pt(NH3)2Cl2veyaCuSO4·5H2Ogibi bir Molekül formülü yazın ya da Girdi türünü SMILES olarak değiştirin. Büyük harfleri doğru kullanın (CL değil, Cl).- İyon türünü seçin: elektron iyonlaşması için M+•, pozitif elektrosprey için [M+H]⁺ veya [M+Na]⁺, negatif mod için [M−H]⁻.
[Pt(NH3)4]2+gibi yüklü bir kompleks için Yazıldığı gibi iyon seçeneğini seçin. - Monoizotopik, ortalama ve nominal kütleyi, ardından m/z, bağıl şiddet ve M’nin %’si ile pik listesini okuyun.
- Piklerin cihazınızda nasıl birleştiğini veya ayrıldığını görmek için Profil ve bir Ayırma gücü seçin.
- Gözlenen bir spektrumla karşılaştır bölümünü açın ve eşleşmeyi kontrol etmek için piklerinizi yapıştırın. SVG indir, PNG indir veya CSV indir ile kaydedin.
İzotop deseni nasıl hesaplanır
Çoğu elementin birden fazla kararlı izotopu vardır. Karbon %98,93 ¹²C ve %1,07 ¹³C’dir; klor %75,76 ³⁵Cl ve %24,24 ³⁷Cl’dir. Bu nedenle bir molekül, kütle spektrumunda bir pik kümesi olarak görünür: izotop deseni.
İzotop bollukları a ve b olan bir element için n atom, (a + b)ⁿ açılımının terimlerini verir. Bütün bir formül için tüm elementlerin desenleri birbiriyle çarpılır. Bu bir polinom evrişimidir. Hesaplayıcı bunu her elementin her izotopuyla tam olarak yapar ve yalnızca en büyük pikin 10⁻¹²’sinin altındaki terimleri atar.
Cl₂: (0.7576 + 0.2424)² = 0.574 (M) + 0.367 (M+2) + 0.059 (M+4) → 100 : 64 : 10
Üç farklı kütle
- Monoizotopik kütle: her elementin en bol izotopunu kullanır (¹²C, ¹H, ¹⁴N, ¹⁶O, ³⁵Cl, ⁷⁹Br, ⁵⁶Fe, ¹⁹⁵Pt). Kafein C₈H₁₀N₄O₂ = 194,0804.
- Ortalama kütle: mol kütlesinde olduğu gibi standart atom ağırlıklarını kullanır. Kafein = 194,19 g/mol.
- Nominal kütle: en bol izotoplardan elde edilen tam sayı kütle. Kafein = 194.
İyonlar için uzaklaştırılan veya eklenen elektronların kütlesi (her biri 0,000549 Da) dahil edilir ve m/z, kütlenin |z|’ye bölümüdür. Profil spektrumu her izotop pikini FWHM = m/R genişliğiyle çizer; burada R ayırma gücüdür.
M+1 ve M+2 için pratik kurallar
| İzotop | Etki | Hızlı kural |
|---|---|---|
| ¹³C (%1,07) | M+1 | karbon atomu başına M’nin yaklaşık %1,1’i: C₁₀ için M+1 ≈ %11 |
| ¹⁵N (%0,36) | M+1 | azot başına yaklaşık %0,37 |
| ¹⁸O (%0,20) | M+2 | oksijen başına yaklaşık %0,2 |
| ³⁴S (%4,25) | M+2 | kükürt başına yaklaşık %4,4 |
| ²⁹Si, ³⁰Si | M+1, M+2 | silisyum başına yaklaşık %5,1 ve %3,4 |
| ³⁷Cl (%24,24) | M+2 | bir Cl için M : M+2 ≈ 3 : 1 |
| ⁸¹Br (%49,31) | M+2 | bir Br için M : M+2 ≈ 1 : 1 |
Klor ve brom kümeleri
| Halojenler | M : M+2 : M+4 : M+6 |
|---|---|
| Cl | 100 : 32 |
| Cl₂ | 100 : 64 : 10 |
| Cl₃ | 100 : 96 : 31 : 3 |
| Cl₄ | 78 : 100 : 48 : 10 : 1 |
| Br | 100 : 97 |
| Br₂ | 51 : 100 : 49 |
| Br₃ | 34 : 100 : 97 : 32 |
| ClBr | 77 : 100 : 24 |
Çözümlü örnekler
CH₂Cl₂ (iki klor)
³⁵Cl₂, ³⁵Cl³⁷Cl ve ³⁷Cl₂’den gelen m/z 84, 86 ve 88’deki iyonlar.
0.7576² : 2 × 0.7576 × 0.2424 : 0.2424²
M : M+2 : M+4 = 100 : 64 : 10
Bromobenzen C₆H₅Br
⁷⁹Br ve ⁸¹Br neredeyse eşittir: %50,69 ve %49,31.
M (m/z 156) ve M+2 (m/z 158) ayrıca bir ¹³C payı taşır.
M : M+2 = 100 : 97,5, M+1 = %6,5
CHBr₃ (bromoform)
Üç Br atomu (1 + 1)³ desenini verir.
m/z 250, 252, 254 ve 256’da pikler.
34 : 100 : 97 : 32 (1 : 3 : 3 : 1’e yakın)
C₆₀ (buckminsterfulleren)
60 karbon: M+1 ≈ 60 × M’nin %1,08’i.
Monoizotopik kütle tam olarak 720,0000’dır (kütle birimini ¹²C tanımlar).
M : M+1 : M+2 = 100 : 65 : 21
Pozitif ESI’de kafein
C₈H₁₀N₄O₂ + H⁺ = C₈H₁₁N₄O₂⁺.
194,0804 + 1,00728 (proton) = 195,0877.
[M+H]⁺ m/z 195,0877, M+1 = %10,3
Vankomisin [M+H]⁺
C₆₆H₇₅Cl₂N₉O₂₄: 66 karbon ve 2 klor.
¹³C, M+1’i ≈ %77 yapar; iki Cl ise M+2’yi neredeyse M kadar yüksek yapar.
m/z 1448,4375; M : M+1 : M+2 = 100 : 77 : 98
Sisplatin Pt(NH₃)₂Cl₂
Platinin izotopları ¹⁹⁴Pt %32,9, ¹⁹⁵Pt %33,8, ¹⁹⁶Pt %25,2 ve ¹⁹⁸Pt %7,4’tür; Cl₂ deseniyle karışır.
m/z 296’dan 306’ya geniş küme, en yükseği 300’de
Sık yapılan hatalar
- Monoizotopik ve ortalama kütleyi karıştırmak. Yüksek çözünürlüklü MS monoizotopik m/z’yi ölçer; mol kütlesi ortalama atom ağırlıklarını kullanır.
- Monoizotopik pikin en yüksek olmasını beklemek. Yaklaşık 90 karbonun üzerinde veya Br, Pt, Sn ya da Hg varlığında en şiddetli pik genellikle M+1, M+2 veya daha yükseğidir.
- Katyon eklentisini (adduct) unutmak. Elektrospreyde M’nin kendisi nadiren görülür: [M+H]⁺ (+1,00728), [M+Na]⁺ (+22,98922) veya [M−H]⁻ arayın.
- M+2’yi yalnızca iki ¹³C atomu olarak okumak. Yüksek bir M+2 (M’nin %30’undan fazla) karbondan çok Cl, Br veya S’ye işaret eder.
- Yük durumunu göz ardı etmek. 2+ bir iyon için izotop pikleri 1 değil 0,5 m/z aralıklıdır.
- Yanlış büyük harfler. CO karbon monoksittir; Co kobalttır. Cl, Br ve Si’yi ikinci harf küçük olacak şekilde yazın.
Formülün arkasındaki yapıya mı ihtiyacınız var? Ücretsiz çevrimiçi kimyasal yapı editörü MolDraw’da bir molekül çizin ve formülünü veya SMILES’ını hesaplayıcıya kopyalayın.
MolDraw editörünü açSık sorulan sorular
M+2 piki nedir ve neden oluşur?
M+2 piki, monoizotopik iyonun 2 kütle birimi üstündedir. Büyük M+2 pikleri ³⁷Cl (her Cl için M’nin yaklaşık üçte biri), ⁸¹Br (her Br için yaklaşık M’ye eşit) ve ³⁴S’den (her S için yaklaşık %4,4) gelir. Küçük M+2 pikleri iki ¹³C atomundan veya ¹⁸O’dan gelir.
CH₂Cl₂ neden 100 : 64 : 10 oranında pikler gösterir?
Her klor ³⁵Cl (%75,76) veya ³⁷Cl’dir (%24,24). İki klor için oran 0,7576² : 2 × 0,7576 × 0,2424 : 0,2424² olur; bu da M, M+2 ve M+4 için 100 : 64 : 10 demektir.
M+1 pikinden karbon sayısını nasıl tahmin ederim?
M+1 şiddetini (M’nin %’si olarak) 1,1’e bölün. %11’lik bir M+1 yaklaşık 10 karbona işaret eder. Azot atom başına yaklaşık %0,37 ekler, bu yüzden azotça zengin moleküllerde tahmin kabadır.
Monoizotopik kütle ile ortalama kütle arasındaki fark nedir?
Monoizotopik kütle her elementin en bol izotopunu kullanır ve yüksek çözünürlüklü MS’in ölçtüğü değerdir. Ortalama kütle standart atom ağırlıklarını kullanır ve mol kütlesi için kullanılır. Kafein için bunlar 194,0804 ve 194,19’dur.
Büyük moleküllerde monoizotopik pik neden en yüksek pik değildir?
Her karbonun ¹³C olma olasılığı %1,07’dir. Yaklaşık 90 veya daha fazla karbonda, bir molekülün en az bir ¹³C içerme olasılığı hiç içermeme olasılığını aşar; böylece M+1 en yüksek pik olur.
Çözünürlük izotop desenini nasıl değiştirir?
Düşük ayırma gücünde aynı nominal kütleli pikler tek pikte birleşir. Yüksek ayırma gücünde (m/z 500 civarında yaklaşık 50 000’in üzerinde) ince yapı ortaya çıkar; örneğin M+2’deki ¹³C₂ ve ³⁴S pikleri yaklaşık 0,011 Da ayrılır.
Hesaplayıcı hangi izotop bolluklarını kullanır?
Her elementin tüm kararlı izotopları için IUPAC temsili izotop bolluklarını ve atom kütlelerini kullanır; Fe, Cu, Zn, Se, Sn, Pt, Ru, Pd, Ag ve Hg metalleri dahil.
İlgili kimya araçları
Son güncelleme: