Кендрик Масс - Википедия - Kendrick mass

В Кендрик Масса определяется установкой массы выбранного молекулярного фрагмента, обычно CH₂, до целого числа в а.е.м. (атомные единицы массы ). Он отличается от ИЮПАК определение, которое основано на установке массы ¹²Изотоп C составляет ровно 12 а.е.м. Масса Кендрика часто используется для идентификации гомологичных соединений, различающихся только числом основных единиц в высоком разрешении. масс-спектры.^[1][2] Это определение массы было впервые предложено в 1963 г. химик Эдвард Кендрик,^[1] и он был принят учеными, работающими в области высокого разрешения масс-спектрометрии, экологический анализ,^[3][4][5][6] протеомика, петролеомика,^[2] метаболомика,^[7] полимерный анализ,^[8] и Т. Д.

Определение

Согласно методике, изложенной Кендриком, масса CH₂ определяется как точно 14 Да, вместо массы 14,01565 Да по ИЮПАК.^[9][10]

Чтобы преобразовать массу определенного соединения по ИЮПАК в массу Кендрика, уравнение

${ displaystyle { textrm {Кендрик ~ масса}} = { textrm {IUPAC ~ масса}} times { frac {14.00000} {14.01565}}}$

используется.^{[2][11][7][12]} Масса в дальтон (Да) можно преобразовать в шкалу Кендрика, разделив на 1,0011178.^[1][13]

Другие группы атомов, помимо CH₂ можно использовать для определения массы Кендрика, например CO₂, H₂, H₂О и О.^[12][14][15] В этом случае масса Кендрика для семейства соединений F определяется выражением

${ displaystyle { textrm {Кендрик ~ масса ~ (F)}} = { textrm {(наблюдаемая ~ масса)}} times { frac { textrm {номинальная ~ масса ~ F}} { textrm {точная ~ масса ~ F}}}}$.

Для анализа углеводородов F = CH₂.

Например, анализ Кендрика использовался для визуализации семейств галогенированных соединений, представляющих интерес для окружающей среды, которые различаются только количеством замещений хлора, брома или фтора.^[4][5]

В недавней публикации было предложено выражать массу Кендрика в единицах Кендрика с помощью символа Ke.^[16]

Дефект массы Кендрика

Кендрик массовый дефект определяется как точный Масса Кендрика вычитается из номинальный (целое число) Масса Кендрика:^[17][18]

${ displaystyle { textrm {Кендрик ~ масса ~ дефект}} = { textrm {номинальная ~ масса ~ Кендрика}} - { textrm {Кендрик ~ масса}}}$

В последние годы уравнение изменилось из-за ошибок округления на:

${ displaystyle { textrm {Кендрик ~ масса ~ дефект}} = { textrm {номинальная ~ масса}} - { textrm {Кендрик ~ ~ точная ~ масса}}}$

Члены алкилирование серии имеют то же самое степень ненасыщенности и количество гетероатомов (азот, кислород и сера ), но различаются количеством СН₂ единицы. Члены группы алкилирования имеют тот же дефект массы Кендрика.

Дефект массы Кендрика также был определен как

${ displaystyle { textrm {Кендрик ~ масса ~ дефект}} = ({ textrm {номинальная ~ масса ~ Кендрик ~ масса}} - { textrm {Кендрик ~ масса}}) times 1 {,} 000}$ .^[19]

Сокращения Км и KMD были использованы для определения массы Кендрика и дефекта массы Кендрика соответственно.^[20]

Кендрик массовый анализ

График дефекта массы Кендрика как функция массы Кендрика; горизонтальные линии обозначают общие повторяющиеся единицы. Каждая точка на графике соответствует пику, измеренному в масс-спектре.

В анализе массы Кендрика дефект массы Кендрика отображается как функция номинальной массы Кендрика для ионов, наблюдаемых в масс-спектре.^[11] Ионы одного и того же семейства, например члены ряда алкилирования, имеют одинаковый дефект массы по Кендрику, но разную номинальную массу по Кендрику, и расположены вдоль горизонтальной линии на графике. Если можно определить состав одного иона в семействе, можно сделать вывод о составе других ионов. Горизонтальные линии разного дефекта массы Кендрика соответствуют ионам разного состава, например степени насыщения или содержания гетероатомов.

Массовый анализ Кендрика часто используется в сочетании с Диаграмма Ван Кревелена, двух- или трехмерный графический анализ, в котором элементный состав соединений нанесен на график в соответствии с атомными отношениями H / C, O / C или N / C.^[12][21]

Анализ дефектов массы полимеров и альтернативных базовых единиц по Кендрику

Поскольку анализ дефектов массы по Кендрику можно провести, заменив CH на любую повторяющуюся единицу.₂, KMD-анализ особенно полезен для визуализации данных из масс-спектров полимеров.^[8][22] Например, график дефекта массы по Кендрику сополимера этиленоксида / пропиленоксида может быть создан с использованием этиленоксида (C₂ЧАС₄O) в качестве базовой единицы и рассчитывая массу Кендрика как:

${ displaystyle { textrm {Кендрик ~ масса}} = { textrm {IUPAC ~ масса}} times { frac {44.00000} {44.02621}}}$

где 44.02621 - расчетная масса ИЮПАК для C₂ЧАС₄О. В качестве альтернативы, график KMD может быть построен для того же сополимера, используя оксид пропилена в качестве базовой единицы.

В масс-спектрах полимеров, содержащих многозарядные ионы, наблюдается изотопическое расщепление.^[23]

Дробные базовые единицы и привязанные графики KMD

Графики дефектов массы Кендрика, созданные с использованием дробных основных единиц, демонстрируют повышенное разрешение.^[24] Связанные графики дефектов массы Кендрика (графики KMD, относящиеся к концевой группе и составу аддукта) с дробными основными единицами могут быть использованы для получения обзора состава сополимера.^[25]

Смотрите также

• Петролеомика

Примечания