Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

1 SPEKTROSKOPI MASSA I NYOMAN ADI WINATA KIMIA ORGANIK FMIPA-UNEJ.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "1 SPEKTROSKOPI MASSA I NYOMAN ADI WINATA KIMIA ORGANIK FMIPA-UNEJ."— Transcript presentasi:

1 1 SPEKTROSKOPI MASSA I NYOMAN ADI WINATA KIMIA ORGANIK FMIPA-UNEJ

2 2 SPEKTROSKOPI MASSA Prinsip Alat Spektroskopi Massa dapat dibagi tiga : 1. The Ion Source sedikit sampel senyawa diionkan, umumnya membentuk kation melalui proses pelepasan satu elektron. 2. The Mass Analyzer ion-ion yang terbentuk pada proses pengionan, diseleksi dan dipisahkan berdasarkan massa dan muatannya. 3. The Detector ion yang sudah terpisah dideteksi dan dicatat serta hasilnya ditampilkan dalam bentuk grafik (spektra).

3 3 SKEMA ALAT SPEKTROSKOPI MASSA

4 4 SPEKTROSKOPI MASSA  Spektra (spektrum) massa biasanya ditampilkan dalam bentuk grafik (vertical bar graph).  Tiap puncak mewakili ion dengan rasio massa-muatan tertentu (m/z).  Tinggi-rendahnya puncak mengindikasikan kelimpahan relatif ion tersebut. Puncak tertinggi biasanya diberi harga 100, dan dianggap sebagai puncak dasar (base peak).  Ion dengan massa tertinggi umumnya dianggap sebagai ion molekuler yang setara dengan BM sampel. Sementara ion-ion yang lebih kecil adalah ion fragmen dengan asumsi sampel senyawanya murni (tidak ada pengotor).

5 5 SPEKTRA MASSA Ketiga spektrum MS berikut memiliki harga m/z atau amu (atomic mass unit) yang hampir sama, berturut- turut adalah karbon dioksida (CO 2 ), propana (C 3 H 8 ), dan siklopropana (C 3 H 6 ).

6 6 METODE IONISASI SAMPEL Metode ionisasi sampel Ionizing Agent Electron Impact (EI)→ Energetic electrons Chemical Ionization (CI)→ Reagent ions Field Desorption / Field Ionization → High Potential electrode Fast Atom Bombardment (FAB)→ Energetic atoms Electrospray Ionization (ESI) → Charges imparted to fine droplet of sample solution Matrix Assisted Laser Desorption → Laser excited matrix Ionization (MALDI) Thermal Desorption (TD)→ Heat Plasma Desorption→ High-energy fission fragment from 252 Cf

7 7 STRUKTUR LEWIS Common Name Molecular Formula Lewis Formula Kekulé Formula MethaneCH 4 Ammonia NH 3 EthaneC2H6C2H6 Methyl Alcohol CH 4 O EthyleneC2H4C2H4 FormaldehydeCH 2 O AcetyleneC2H2C2H2 Hydrogen CyanideCHN

8 8 PROSES PEMBELAHAN (PEMUTUSAN) IKATAN 1. PEMBELAHAN HOMOLISIS 2. PEMBELAHAN HETEROLISIS 3. PEMBELAHAN HEMI-HETEROLISIS

9 9 POLA UMUM FRAGMENTASI SAMPEL M → M (gas) M (gas) + e → M e M +. → A + + R.  A + → B + + N M +. → B +. + N  B +. → C + + R. Ion bermuatan positif (+) akan dideteksi Namun sekarang ada alat yang mendeteksi ion negatif (-)

10 10 POLA FRAGMENTASI 1. ALKANA a. alkana rantai lurus akan terputus pada salah satu ujungnya (pelepasan 15 satuan massa dari CH 3 ), kemudian disusul pelepasan 14 satuan massa (CH 2 ). b. Alkana bercabang cenderung mengalami pemutusan pada karbon percabangan. c. Pola fragmentasi m/z 29, 43, 57, 71, 85, …

11 11 CONTOH SPEKTRUM ALKANA

12 12 POLA FRAGMENTASI 2. ALKENA a. alkena biasanya mengalami pembelahan allilik (pemutusan ikatan C ikatan rangkap dengan C  ) dan pembelahan vinilik (pemutusan ikatan C  - C  ) b. Pola fragmentasi m/z 27, 41, 55, 69, 83, …

13 2-pentena 13

14 14 POLA FRAGMENTASI 3. SENYAWA AROMATIK a. Puncak ion molekuler senyawa aromatik sangat stabil b. Biasanya ada puncak pada m/z 91 dan 65 untuk alkilbenzena (C 6 H 5 CH 2 + ) c. Ada puncak m/z 92, 78,77,76 untuk monoalkilbenzena Sulit dijelaskan tapi lazim muncul

15 propilbenzena, m-etiltoulen, p-etiltoluen 15

16 16 POLA FRAGMENTASI 4. ALKOHOL a.Kelompok ini mudah mengalami pemutusan ikatan C  - C  b.Fragmen m/z 31, 45, 59, 73,…tergantung R dan 1 0, 2 0, 3 0 c.Alkohol dapat mengalami dehidrasi (pelepasan H 2 O) dan pelepasan alkena, sehingga fragmen [M-18] + dan [M-(18+alkena)] sering teramati

17 1-pentanol (C 5 H 12 O) 17

18 18 POLA FRAGMENTASI 5. ETER a.Fragmen m/z 31, 45, 59, 73,…RO + dan ROCH 2 + b.Pemutusan ikatan C  - C  dekat atom oksigen c. Sisa alkil hasil fragmentasi juga dominan

19 Dietileter (C 4 H 10 O) 19

20 20 POLA FRAGMENTASI 6. ALDEHID a.Aldehid dapat mengalami pemutusan C-H membentuk [m-1] + dan pemutusan ikatan C  - C  menghasilkan fragmen m/z 29 b.Aldehid dengan jumlah karbon lebih dari 4 (4 juga termasuk) dapat mengalami penataan ulang McLafferty c.Pola fragmentasi alkil m/z 29, 43, 57, 71, 85, …

21 21 PENATAAN ULANG McLAFFERTY Setiap senyawa karbonil dengan C  4 dapat mengalami penataan ulang McLafferty Pola fragmentasi 44, 58, 72, …untuk aldehid dan keton

22 Heksanaldehid (C 6 H 12 O) 22

23 23 POLA FRAGMENTASI 7. KETON a.Pemutusan ikatan C-C dekat atom oksigen lazim terjadi b.Pola fragmentasi m/z 43, 57, 71, 85, … c. Penataan ulang McLafferty juga terjadi pada keton

24 2-pentanon (C 5 H 10 O) 24

25 25 Keton siklik memiliki puncak dasar m/z 55

26 Sikloheksanon (C 6 H 10 O) 26

27 27 POLA FRAGMENTASI 8. ASAM KARBOKSILAT a.Fragmentasi pada asam karboksilat dibedakan menjadi dua, yaitu fragmen alkil m/z 29, 43, 57, 71, … fragmen dengan oksigen m/z 45, 59, 73, 87, …

28 28 b. Penataan ulang McLafferty juga terjadi pada asam karboksilat c. Pada asam karbosilat aromatik biasanya ada fragmen [M-17] lepasnya gugus OH, [M-45] lepasnya gugus CO 2 H dan [M-18] lepasnya H 2 O bila ada hidrogen pada substituen orto

29 Asam heksanoat (C 6 H 12 O 2 ) 29

30 30 POLA FRAGMENTASI 9. ESTER a.Penataan ulang McLafferty dapat terjadi pada ester b.Fragmentasi disekitar gugus karbonil dapat menghasilkan empat fragmen yang berbeda. c.Pemutusan ikatan C-C akan menghasilkan fragmen dengan pola m/z yang sama dengan asam karboksilat

31 Etilbutanoat (C 6 H 12 O 2 ) 31

32 32 POLA FRAGMENTASI 10. AMINA a.Pemutusan ikatan C  - C  sering terjadi seperti alkohol b.Pola fragmennya m/z 30, 44, 58, 72, … c.Fragmen siklik juga lazim terbentuk pada amina rantai panjang, secara umum pola m/z -nya sama (n = 3, 4)

33 Butilamina (C 4 H 11 N) 33

34 34 POLA FRAGMENTASI 11. SENYAWA HALOGEN a.Pada senyawa organik yang mengandung klorida dan bromida sering terjadi pemutusan ikatan C  -C , sedangkan fluorida mengalami pemutusan ikatan C  -H b.Klorida dan bromida rantai panjang (C > 6), sering menghasilkan fragmen ion siklik 5 anggota

35 1-bromopentana (C 5 H 11 Br) 35

36 36 c. Kelimpahan isotop Cl dan Br cukup berperan dalam MS % Halogen% M% M+2% M+4% M+6% M+8% M+10% M+12 Br Br Br Cl Cl Cl Cl Cl Cl BrCl Br 2 Cl Cl 2 Br Intensitas relatif Ion Molekuler sesuai dengan Jumlah Isotop

37 37 KELIMPAHAN RELATIF BEBERAPA ISOTOP

38 38 Menghitung Intensitas Relatif Puncak Ion Molekuler (a + b) m dimana a = kelimpahan relatif isotop yang lebih ringan b = kelimpahan relatif isotop yang lebih berat m = jumlah atom (isotop) yang ada dalam molekul Jika ada 1 Cl dalam molekul berlaku Kelimpahan 35 Cl : 37 Cl = 75 : 25 atau 3 : 1 (a + b) 1 = a + b = sehingga M + : M +2 = 3 : 1 Jika ada 2 Cl dalam molekul berlaku (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2 = = sehingga M + : M +2 : M +4 = 9 : 6 : 1 M + = Cl 35 Cl 35 M +2 = Cl 35 Cl 37 M +4 = Cl 37 Cl 37

39 39 Bila atom yang memiliki isotop lebih dari satu,… (a + b) m (c + d) n dimana (a + b) = kelimpahan relatif isotop pertama (c + d) = kelimpahan relatif isotop kedua m = jumlah atom (isotop) pertama N= jumah atom (isotop) kedua Jika ada 1 Cl dan 1 Br dalam molekul (a + b) m → mewakili Cl dimana a = kelimpahan Cl 35 yaitu 3 b = kelimpahan Cl 37 yaitu 1 dan m = 1 (c + d) n → mewakili Br dimana c = kelimpahan Br 79 yaitu 1 b = kelimpahan Br 81 yaitu 1 dan n = 1 (a + b) 1 (c + d) 1 = ac + ad + bc + bd ac= M + (Cl 35 Br 35 )= 3 x 1 = 3 ad + bc= M +2 (Cl 37 Br 79 ) dan (Cl 35 Br 81 ) = (3 x 1) + (1 x 1) = 4 bd= M +4 (Cl 37 Br 81 )= 1 x 1 = 1

40 40 Untuk isotop atom karbon pada senyawa hidrokarbon (alkana, alkena, dan alkuna), intensitas ……… M + = 100 % (selalu) M +1 =  C x 1,1 % Contoh metana (CH 4 ) → M + = 100 dan M +1 = 1,1 etana (C 2 H 6 ) → M + = 100 dan M +1 = 2,2 pentana (C 5 H 12 ) → M + = 100 dan M +1 = 5,5


Download ppt "1 SPEKTROSKOPI MASSA I NYOMAN ADI WINATA KIMIA ORGANIK FMIPA-UNEJ."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google