MolDraw › Công cụ hóa học › Tìm công thức phân tử
Tìm công thức phân tử
Tóm tắt: Tìm công thức phân tử từ khối lượng chính xác (HRMS, [M+H]+, [M+Na]+, dung sai ppm, giới hạn nguyên tố, quy tắc nitrogen, RDBE) hoặc từ phân tích nguyên tố CHN kèm khối lượng mol. Miễn phí, chạy ngay trên trình duyệt và không cần tải về.
Biến một peak phổ khối phân giải cao hoặc kết quả phân tích nguyên tố CHN thành các công thức phân tử ứng viên. Đặt loại ion, dung sai ppm và khoảng nguyên tố. Mỗi ứng viên được kiểm tra theo quy tắc RDBE và quy tắc nitrogen, rồi xếp hạng theo sai số.
Khoảng nguyên tố (số nguyên tử min–max)
Cách công cụ tìm công thức hoạt động
Từ khối lượng chính xác
- Chuyển ion về khối lượng trung hòa. Trừ phần adduct: một proton (1,007276 Da) với [M+H]⁺, Na⁺ (22,989221 Da) với [M+Na]⁺. Cộng lại một proton với [M−H]⁻.
- Liệt kê các công thức trong khoảng nguyên tố của bạn có khối lượng đơn đồng vị (¹²C = 12,000000, ¹H = 1,007825, ¹⁴N = 14,003074, ¹⁶O = 15,994915 Da…) nằm trong cửa sổ ppm: sai số (ppm) = (tính toán − đo được) ÷ đo được × 10⁶.
- Áp dụng các quy tắc hóa học. Số vòng cộng liên kết đôi tương đương (RDBE = C − H/2 − X/2 + N/2 + 1) phải là số nguyên ≥ 0 đối với phân tử trung hòa, số electron chẵn. Điều đó tự động áp dụng quy tắc nitrogen: khối lượng danh nghĩa lẻ nghĩa là số nguyên tử N lẻ. Tỉ lệ H/C trong khoảng 0,2 đến 3,1 loại bỏ các công thức có thể có trên giấy nhưng không hợp lý về mặt hóa học.
- Xếp hạng theo sai số khối lượng. Ở 5 ppm, một phân tử nhỏ thường chỉ có vài ứng viên. Mẫu đồng vị (Cl, Br, S) và các mảnh giúp thu hẹp thêm.
Từ phân tích nguyên tố (CHN)
Phân tích đốt cháy cho phần trăm khối lượng của C, H và N (đôi khi cả S hoặc halogen). Oxygen thường được tính bằng hiệu số. Với khối lượng mol gần đúng, ví dụ từ MS, công cụ thử mọi công thức trong cửa sổ khối lượng và giữ lại những công thức có các phần trăm tính toán đều khớp trong ±0,4%, giới hạn chấp nhận thông thường của các tạp chí. Nếu bạn chỉ cần tỉ lệ số nguyên đơn giản nhất từ phần trăm, hãy dùng máy tính công thức đơn giản nhất.
Ví dụ minh họa
Một peak ESI-MS ở m/z 195,0877 dạng [M+H]⁺ cho M = 194,0804 Da. Tìm với C, H, N và O trong 5 ppm cho C₈H₁₀N₄O₂ (caffeine, [M+H]⁺ tính toán 195,08765, sai số ≈ −0,3 ppm, RDBE 6). Khối lượng danh nghĩa chẵn (194) phù hợp với số N chẵn (4).
Cần vẽ cấu trúc cho ghi chép? MolDraw là trình soạn thảo cấu trúc hóa học trực tuyến miễn phí cho phân tử, phản ứng và sơ đồ phòng thí nghiệm.
Mở trình soạn thảo MolDrawCâu hỏi thường gặp
Làm thế nào để tìm công thức phân tử từ khối lượng chính xác?
Nhập giá trị m/z đo được, chọn loại ion ([M+H]⁺, [M+Na]⁺, [M−H]⁻…) và dung sai ppm. Công cụ trừ đi phần adduct, liệt kê mọi công thức trong giới hạn nguyên tố của bạn khớp trong phạm vi ppm đó, và loại bỏ các công thức vi phạm quy tắc RDBE và quy tắc nitrogen.
Nên dùng dung sai ppm bao nhiêu?
Dùng 5 ppm cho dữ liệu Orbitrap hoặc Q-TOF thông thường, hoặc 2–3 ppm cho thiết bị được hiệu chuẩn tốt. Thiết bị độ phân giải thấp cần 20 ppm trở lên và cho nhiều ứng viên hơn hẳn.
Quy tắc nitrogen là gì?
Một phân tử hữu cơ trung hòa có khối lượng danh nghĩa lẻ chứa số lẻ nguyên tử nitrogen. Phân tử có khối lượng danh nghĩa chẵn có 0 hoặc số chẵn nguyên tử N.
RDBE là gì?
Tổng số vòng và liên kết đôi tương đương, giống độ bất bão hòa: C − H/2 − X/2 + N/2 + 1. Một phân tử trung hòa, vỏ electron đóng phải có RDBE là số nguyên từ 0 trở lên.
Công cụ này khác máy tính công thức đơn giản nhất ở điểm nào?
Máy tính công thức đơn giản nhất chuyển các phần trăm chính xác thành tỉ lệ số nguyên đơn giản nhất. Công cụ này tìm các công thức phân tử hoàn chỉnh phù hợp với dữ liệu đo trong phạm vi sai số thực nghiệm, từ khối lượng HRMS hoặc từ phân tích CHN kèm khối lượng mol, rồi xếp hạng chúng.
Vì sao công cụ trả về nhiều công thức?
Các công thức khác nhau có thể có khối lượng gần như bằng nhau, nhất là trên khoảng 300 Da. Hãy dùng cửa sổ ppm hẹp hơn, khoảng nguyên tố hợp lý, mẫu đồng vị (Cl và Br rất đặc trưng) và các dữ liệu khác để quyết định.
Công cụ hóa học liên quan
Cập nhật lần cuối: