15.1 : ספקטרומטריית מסה: פירוק אלקאן בשרשרת ארוכה

יוני המולקולה של אלקאנים ליניאריים נוטים להתפרק בקשר פחמן-פחמן רחוק מקצה השרשרת, מכיוון שפירוק קשר פנימי יוצר קרבוקטיון רדיקלי יציב. כתוצאה מכך, ספקטרום המסה של אלקאנים ליניאריים מאופיין בפסגות עוצמתיות באמצע גרף יחס המסה למטען עם פסגות חלשות יותר בקצוות. הפירוק של כל קשר פחמן-פחמן עם שחרור קבוצת מתיל בכל פיצול מוביל לפסגות בולטות בספקטרום המסה, המרוחקות זו מזו ב-14 יחידות מסה אטומית (u). אותות מסה קטנים יותר ליד כל פסגה בולטת נובעים מפירוקים משניים בקשר פחמן-מימן.

לדוגמה, בחנו את דפוס הפירוק של n-הקסאן המוצג באיור 1 ואת ספקטרום המסה המתאים המוצג באיור 2.

איור 1: פירוק יון מולקולרי של n-הקסאן.

איור 2: ספקטרום המסה של n-הקסאן.

האותות ביחס מסה למטען של 71, 57, 43, 29 ו-15 מצביעים על כך שהפירוק יכול להתרחש בכל קשרי הפחמן-פחמן במולקולה. עם זאת, השכיחות היחסית של הפסגות הללו משתנה. ההבדל בין אות יון המולקולה לאות ב-71 מצביע על שחרור קבוצת מתיל (M.W. = 15 u) מיוני המולקולה. שחרור נוסף של קבוצת CH_2 מהקטע הזה (M.W. = 14 u) מוביל לאות ב-57. האותות ב-43, 29 ו-15 נובעים משחרורים עוקבים של קבוצות CH_2. השכיחות של האותות ב-15 וב-71 מינימלית עקב ההסתברות הנמוכה ליצירת קרבוקטיון או רדיקל מתיל לא יציבים, בהתאמה. הפסגה הבסיסית ב-43 מצביעה על הפירוק המועדף ביותר, היוצר זוג של קרבוקטיון ורדיקל יציבים.