aula 2

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15/03/2011
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ELUCIDAÇÃO ESTRUTURAL DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
Espectrometria de Massa
(EM ou MS)
Prof. Dr. Diogo de O. Silva
dosilva@unifesp.br
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO - Campus Diadema
Curso de Química 
Espectrometria de Massa
Recapitulando...
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É impossível pesar uma 
molécula!!!
Razão massa/carga (m/z) dos íons
Exemplos:
Não é íon!
1u = 1 Da = 1.665402 x 10-27 kg
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Componentes do Espectrômetro de Massas
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TIPOS DE ÍONS ENCONTRADOS EM MS
•Íons radical
•Ligação com H+: moléculas básicas
•Abstração de H+: moléculas ácidas
•Ligação com outras espécies iônicas: adutos
•Formação de agregados: “clusters”
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m/z
C
CH3
Cl
CH3
H C3H7Cl
80
M+2: 36 + 7 + 37 = 80 
C H Cl
M: 36 + 7 + 35 = 78
M:M+2
abundance
~3:1
78
ABUNDÂNCIA RELATIVA DOS ISÓTOPOS
8
122R
el
at
iv
e 
ab
u
n
da
n
ce
 
(%
)
m/z
Br C3H7Br
M+2: 36 + 7 + 81 = 124 
C H Br
M: 36 + 7 + 79 = 122
M:M+2
abundance
~1:1
124
ABUNDÂNCIA RELATIVA DOS ISÓTOPOS
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M contributors M+1 contributors M+2 contributors
Isotope
Natural
Abundance
Isotope
Natural
Abundance
Isotope
Natural
Abundance
1H 99.9855% 2H 0.015% 3H ppm
12C 98.893 13C 1.107 14C ppm
14N 99.634 15N 0.366
16O 99.759 17O 0.037 18O 0.204
19F 100.0
32S 95.0 33S 0.76 34S 4.22
35Cl 75.77 37Cl 24.23
79Br 50.69 81Br 49.31
127I 100.0
ABUNDÂNCIA RELATIVA DOS ISÓTOPOS
ABUNDÂNCIA RELATIVA DOS ISÓTOPOS
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TIPOS DE ÍONS ENCONTRADOS EM MS
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Requisito: ÍONS EM FASE GASOSA
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PRINCIPAIS TIPOS DE IONIZAÇÃO
1. Amostras Gasosas ou Voláteis
• Ionização por Elétrons (EI)
• Ionização Química (CI) 
• Ionização/Dessorção por Campo Elétrico (FD)
2. Amostras Líquidas ou em Solução
• Ionização por Electrospray (ESI)
• Ionização Química à Pressão Atmosférica (APCI)
• Fotoionização à Pressão Atmosférica (APPI)
• Ionização/Dessorção por Electrospray (DESI)
3. Amostras Sólidas
• Ionização/Dessorção de Matriz Assistida por Laser (MALDI)
• Bombardeamento por Átomos Acelerados (FAB)
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Ionização por Elétrons (EI)
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Cromatógrafo Gasoso acoplado ao 
Espectrômetro de Massa
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Ionização por Elétrons (EI)
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Ionização por Elétrons (EI)
Metanol
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Ionização por Elétrons (EI)
Metanol
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Ionização Química (CI) 
Gás Reagente = Metano
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Ionização Química (CI) 
Gás Reagente = Metano
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Ionização Química (CI) 
Gás Reagente = Metano
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Ionização Química (CI) 
Gás Reagente = Isobutano
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Ionização Química (CI) 
Gás Reagente = Amônia
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Ionização Química (CI) 
Metano
Isobutano Amônia
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TIPOS DE ÍONS ENCONTRADOS EM MS
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Ionização Química (CI) 
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Ionização Química (CI) 
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EI x CI 
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Ionização/Dessorção por Campo Elétrico (FD)
M•+
M
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EI x CI x FD
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EI x FD
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PRINCIPAIS TIPOS DE IONIZAÇÃO
1. Amostras Gasosas ou Voláteis
• Ionização por Elétrons (EI)
• Ionização Química (CI) 
• Ionização/Dessorção por Campo Elétrico (FD)
2. Amostras Líquidas ou em Solução
• Ionização por Electrospray (ESI)
• Ionização Química à Pressão Atmosférica (APCI)
• Fotoionização à Pressão Atmosférica (APPI)
• Ionização/Dessorção por Electrospray (DESI)
3. Amostras Sólidas
• Ionização/Dessorção de Matriz Assistida por Laser (MALDI)
• Bombardeamento por Átomos Acelerados (FAB)
Ionização por Electrospray (ESI)
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Ionização por Electrospray (ESI)
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Ionização por Electrospray (ESI)
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Ionização por Electrospray (ESI)
Z-spray
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Ionização por Electrospray (ESI)
Cone de Taylor
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ESI x EI
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Ionização Química à Pressão Atmosférica (APCI)
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Fotoionização à Pressão Atmosférica (APPI)
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Ionização/Dessorção por Electrospray (DESI)
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Ionização/Dessorção por Electrospray (DESI)
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PRINCIPAIS TIPOS DE IONIZAÇÃO
1. Amostras Gasosas ou Voláteis
• Ionização por Elétrons (EI)
• Ionização Química (CI) 
• Ionização/Dessorção por Campo Elétrico (FD)
2. Amostras Líquidas ou em Solução
• Ionização por Electrospray (ESI)
• Ionização Química à Pressão Atmosférica (APCI)
• Fotoionização à Pressão Atmosférica (APPI)
• Ionização/Dessorção por Electrospray (DESI)
3. Amostras Sólidas
• Ionização/Dessorção de Matriz Assistida por Laser (MALDI)
• Bombardeamento por Átomos Acelerados (FAB)
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Ionização/Dessorção de Matriz Assistida por Laser (MALDI)
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Bombardeamento por Átomos Acelerados (FAB)
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TIPOS DE ÍONS ENCONTRADOS EM MS
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Espectrometria de Massa – Fontes de Ionização
Crotti, A. E. M.; Vessecchi, R.; Lopes, J. L. C.; Lopes, N. P. Quimica Nova 2006, 29, 287-292.
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ESI x MALDI
Citocromo c
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Requisito: ÍONS EM FASE GASOSA
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DETECTORES DE MASSAS
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TIME-OF-FLIGHT (TOF)
“Tempo de Vôo”
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SETOR MAGNÉTICO e SETOR ELÉTRICO
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QUADRUPOLO
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ION TRAP
“Armadilha de Íons”
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Tamvakopoulos, C. Mass Spectrometry Reviews 2007, 26, 389-402.
DETECTORES DE MASSAS
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MASSA EXATA