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• Jean Marin Padilla

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Química Farmacéutica I

Química Farmacéutica I

Espectrometría de masas (MS) * Es una técnica analítica basada en la posibilidad de separar especies moleculares (y atómicas) según su masa

Espectroscopía de Masas (MS)

* Es aplicable para el análisis de muchos tipos de muestras desde elementales hasta grandes proteínas y polímeros

María Font. Font. Dpto. Química Orgánica y Farmacéutica. Sección de Modelización Molecular. Universidad de Navarra

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Química Farmacéutica I

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¿Que información se puede obtener a partir de MS?

Esquema general y concepto (1)

• Medidas exactas de masas útiles para el cálculo de fórmulas empíricas. • Huellas de fragmentación (fingerprints), específicas para cada compuesto, utilizables para identificar muestras por comparación con bases de datos de fragmentos. • Fragmentación controlada para la elucidación estructural de nuevos compuestos. • Detección de patrones de fragmentación útiles para la detección de grupos funcionales. • Detección de abundancias isotópicas de los compuestos que entran a formar parte de un determinado compuesto. María Font. Font. Dpto. Química Orgánica y Farmacéutica. Sección de Modelización Molecular. Universidad de Navarra

2

ionización

m/z 29 m/z 27

M

M +.

muestra vaporizada

pm= 58

3

m/z 57

m/z 13 y absorción del exceso de energía

m/z 43 descomposición uni-molecular de M+.

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Esquema general y concepto (3)

Esquema general y concepto (2) m/z 29 m/z 27

m/z 57

m/z 13 m/z 43

a. análisis de la masa de todos los iones b. recogida de datos c. representación diagrama barras 13

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43

espectro de masas María Font. Font. Dpto. Química Orgánica y Farmacéutica. Sección de Modelización Molecular. Universidad de Navarra

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Diagrama de MS

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Ventajas de MS

Introducción muestra

• Se puede obtener mucha información con una cantidad muy pequeña de compuesto. • No implica la absorción o emisión de luz • Se utiliza, por ejemplo, un haz de electrones de alta energía que rompe la molécula en fragmentos. • Las masas de los fragmentos y su abundancia relativa proporciona información sobre la estructura de la molécula.

Ionización muestra Separación fragmentos (iones) Detección/análisis fragmentos (iones) María Font. Font. Dpto. Química Orgánica y Farmacéutica. Sección de Modelización Molecular. Universidad de Navarra

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¿Como se consiguen los iones?

•En la ionización por impacto electrónico, se bombardea la molécula con un haz de electrones de alta energía.

Desventajas de MS

•Un electron de este tipo puede arrancar un electrón de un enlace, creando un catión radical (ión positivo con un electrón desapareado).

Es una técnica destructiva: la muestra no se puede recuperar íntegra, al haber sufrido la fragmentación.

H H

H C C H H H

H H e-

+

H C C H

H H H C C+

H H H H

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¿Que tipos de iones tendremos?

2. ABCD+

BCD♦

+ A+

H C H H

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¿Que tipos de iones tendremos? (cont) BC♦ + AD+

ABCD+ + 2e- formación de iones moleculares

H

H H H C+

1. ABCD + e-

8

3. ABCD+

ADBC+ AD♦ + BC+

fragmentación

redistribución seguida de fragmentación

B♦ + A+ CD♦

+ AB+ A♦ + B+ D♦ + C+

AB♦

4. ABCD+ + ABCD

(ABCD)2+

BCD♦ + ABCDA+

+ CD+ C♦ + D+

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¿Como se separan los iones?

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Esquema de un espectrómetro de masas

• Empleando, por ejemplo, un campo magnético que es capaz de provocar la deflección de los cationes obtenidos. • La intensidad de la deflección depende de la relación m/q (masa/carga). • La señal que se obtiene en el detector es proporcional al número de iones que “chocan” contra él. • Variando el campo magnético, se pueden “recolectar” y contar iones de todas las masas. María Font. Font. Dpto. Química Orgánica y Farmacéutica. Sección de Modelización Molecular. Universidad de Navarra 13

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El espectro de masas

Un gráfico que recoge y ordena en orden creciente los fragmentos obtenidos, por masas e indicando su abundancia relativa. pico base (abundancia máxima definida como 100 %)

Ejemplos de espectros de masas ión molecular M+

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alcanos

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ciclohexano

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3

propano

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2,2,42,2,4-trimetilpentano

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2,32,3-dimetilbutano

ciclopropano

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n-octano

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dodecano

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anillos aromáticos

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etilbenceno

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alcoholes

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MeOH

naftaleno

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agua

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1-pentanol

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cetonas

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3,33,3-dimetildimetil-2-butanona

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dióxido de carbono

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2-hexanona

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2-pentanona

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6

3-pentanona

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aldehidos

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pentanal

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amidas

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N,NN,N-dimetilformamida

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aminas

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N-metilbencilamina

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3-aminopentano

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éteres

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1-aminopentano

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piperidina

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sulfuro de dietilo

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propanoato de metilo

ésteres

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ácidos carboxílicos

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haluros

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haluros

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cloruro de bencilo

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p-bromoacetofenona

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p-clorobenzaldehido

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cloruro de vinilo

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1-cloronaftaleno

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