15.2 : Espectrometria de Massa: Fragmentação de Alcano Ramificado

Esta lição se aprofunda na espectrometria de massa da fragmentação de alcano ramificado. Os alcanos ramificados possuem átomos de carbono secundários ou terciários, que geram carbocátions relativamente estáveis ​​se a clivagem ocorrer no ponto de ramificação. A alta estabilidade dos carbocátions impulsiona a fragmentação instantânea dos alcanos ramificados. Consequentemente, o pico de íon molecular do alcano ramificado é muito fraco, ou invisível, nos espectros de massa, especialmente em comparação a um alcano linear.

Figura 1. Via de fragmentação do íon molecular 2-metil butano (topo), neopentano (meio) e n-pentano (embaixo).

A Figura 1 mostra a via de fragmentação mais viável observada em íons moleculares 2-metil butano, neopentano e n-pentano. O 2-metil butano e o neopentano se fragmentam para produzir carbocátions secundários e terciários, respectivamente. A estabilidade desses carbocátions impulsiona a reação de fragmentação, embora o radical metil coproduzido seja relativamente instável. Em contraste, a clivagem do n-pentano que leva ao radical metil é difícil, pois a estabilidade de um carbocátion primário é baixa.

Figura 2. Fragmentação do 2,2-dimetil pentano.

Conforme mostrado na Figura 2, a fragmentação do 2,2-dimetil pentano envolve a perda do radical metil ou propil, resultando em um carbocátion terciário. Aqui, a estabilidade do radical coproduzido determina a ligação de clivagem. Portanto, a clivagem que produz um radical propil é favorecida, e o sinal do carbocátion 2-metil propil se torna o pico base.