aula 2 - Espectrometria de Massa

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Espectrometria 
de Massa
• Massa Molecular 
• Fórmula molecular
• Estrutura Molecular
• Distribuição de isótopos
Quais informações 
podemos obter?
Técnica analítica de identificação, 
quantificação e caracterização 
molecular e estrutural de amostras, 
com base na sua composição 
elementar.
Aplicações
Aplicações
Aplicações
Análise Forense
Análise Ambiental
Pesticidas e alimentos
Contaminação do solo e águas 
subterrâneas
Análises Farmacêuticas
Caracterização de Biomoléculas
Proteínas e Peptídeos
Oligonucleídeos
http://www.sciencemag.org/products/lst_20060901.dtl
Aplicações
Espectrometria de massas
• Aplicações
• Elucidação estrutural de moléculas orgânicas e biológicas;
• Determinação de massa e fórmula molecular;
• Identificação de substâncias;
• Resíduos de reagentes e compostos orgânicos em geral;
• Monitoramento de espécies orgânicas em sínteses orgânicas, etc.
• Como uma amostra é analisada?
Princípio da técnica
Componentes 
Básicos
Espectrômetro de 
massa
Espectrômetro
de massa
Espectrometria de 
massa
➢Indica-nos o peso molecular e informação sobre a
fórmula molecular. Pode servir para confirmar a
estrutura obtida por RMN e IV.
➢Nela a amostra é bombardeada por elétrons com
elevada energia que causam a fragmentação das
moléculas. As massas dos fragmentos são medidas e
depois faz-se uma tentativa de reconstrução da
molécula.
➢ A massa molecular pode ser obtida com
quantidades muito pequenas de amostra.
➢ Não envolve absorção nem emissão de luz.
➢ Um feixe de elétrons de alta energia quebra
a molécula.
➢ As massas dos fragmentos, e sua abundância
relativa revela informação sobre a
estrutura da molécula.
Espectrometria de 
massa
O Espectro de 
massas
As massas são colocadas num gráfico ou em tabela de 
acordo com a sua abundância relativa.
Íons Fragmentados
Separação dos íons
➢Somente os cátions são defletidos pelo 
campo magnético.
➢A quantidade de deflecção depende de m/z.
➢O sinal do detector é proporcional ao 
número de íons que o atingem.
  −+ +→ eMM .
e- + C
H
H
H
H 2e
- + C
H
H
H
H
Espectro de massa. 
O radical cátion correspondente à massa da molécula original
chama-se ÍON MOLECULAR (M+).
Os outros íons de massa molecular inferior designam-se por
FRAGMENTOS.
Só os fragmentos carregados positivamente (+) são
detectados.
Ionização por impacto de 
elétrons
Elétrons de elevada energia podem deslocar um elétron de 
uma ligação, criando e cátion e um radical.
e- + H C
H
H
C
H
H
H
H C
H
H
C
H
H
H
H C
H
H
C
H
H
+ H
H C
H
H
C
H
H
H
+
Resolução 
elevada
➢A molécula com massa de 44 pode ser C3H8, C2H4O, CO2, ou CN2H4.
➢Se a massa exata é 44.029, qual seria a estrutura correta da tabela?
C3H8 C2H4O CO2 
CN2H4 
44.06260 44.02920 43.98983 44.03740 
Abundância 
isotópica
81Br
Espectro de massa do 
enxofre
Espectro de massa do 
cloro
Espectro de massa do 
cloro
Espectro de massa de 
bromo
Espectro de massa dos 
ALCANOS
Carbocátions mais estáveis serão mais abundantes.
CH3
C
H
CH3H3CH2CH2C
m/z 86
H3CH2CH2C CH
CH3
+ CH3
CH3
HC CH3
+ CH3CH2CH2
m/z 71
m/z 43
Espectro de massa dos 
ALCENOS
Estabilização por ressonância dos cátions é favorecida.
Espectro de massa de 
ALCOÓIS
➢Alcoóis normalmente perdem uma molécula de água.
➢M+ pode não ser visível.
Álcool
Um íon molecular de álcool é pequeno ou não existe.
Quebra da ligação C-C próximo ao oxigênio normalmente é observado.
A perda de uma molécula de H2O pode ocorrer.
Aldeído
Quebra de ligações 
próximas ao grupo 
Carbonila resulta:
na perda de 
Hidrogênio (íon 
molecular -1) 
na perda de CHO 
(íon molecular 
-29)
Alcano
Picos de íons moleculares estão 
presentes, possivelmente com 
baixa intensidade.
O padrão de fragmentação 
contém agrupamentos de picos 
separados por 14 
Representando a perda de CH2.
Amida
Amina Primária
Amina Secundária
Aromático
Picos de íons moleculares são fortes devido à estabilidade da estrutura 
promovida pela ressonância das duplas ligações
Aromático
Ácido Carboxílico
Em cadeias curtas 
de ácidos, os picos 
são devidos à:
Perda de OH →
íon molecular -
17
Perda de COOH →
íon molecular -45
Éster
Éter
Haleto
A presença de átomos de Cl ou Br é normalmente 
reconhecida pelos picos dos isótopos
Cetona
Qual dos espectros de massa representados a seguir 
foi obtido para a molécula de 2-metilhexano?
A – I B – II C – III D – IV E – V
4 – Relacione as moléculas a seguir com os respectivos espectros de 
massa.
A – propilbenzeno
B – ácido heptanóico
C – 3-metil pentano
D – etilbenzeno
• Pegar os Três artigos apresentados como 
aplicações das espectrometria de massa e fazer 
um resumo.
• Na prova serão colocadas questões sobre os 
artigos.
• Entrega em duas semanas.
Atividade em Duplas