氮規則是化學中一個重要的概念,主要用於質譜分析中。具體內容如下:
氮規則的基本形式:
當化合物中含有偶數個氮原子(0, 2, 4, ...)時,其單同位素分子離子在質譜分析中會在偶數標稱m/z值處被檢測到。
當化合物中含有奇數個氮原子(1, 3, 5, ...)時,其單同位素分子離子的標稱m/z值會顯示為奇數。
氮規則的擴展套用:
該規則不僅可以用於分子離子,也可以擴展套用於碎片離子。這是一個實用的工具,用於區分偶數或奇數電子的碎片離子,從而簡化重排的鍵斷裂過程。
從任何離子上切下一個自由基(不含氮)會使標稱m/z值從奇數變為偶數,反之亦然。離子失去分子(不含氮)時,偶數質量離子產生偶數標稱質量碎片,奇數質量離子產生奇數質量碎片。
注意事項:
氮規則的概念有時被過於簡化,認為奇數m/z值總是指一個氮原子,而偶數則表示沒有氮原子。這需要特別注意,因為m/z值的變化可能由多種因素引起,不僅僅是氮原子的存在。
在套用氮規則時,必須額外小心,因為中性物質中也可能含有氮,例如中性丟失NH3、17u或CONH2•、44u等情況。
偶電子規則:
不含氮原子或含有偶數個氮原子的有機分子,其分子的相對質量應為偶數;而含奇數個氮原子的分子,其分子的相對質量應為奇數,這個規律稱為「氮律」。
不含或含偶數氮原子的離子,質量數為奇數時,所含電子數為偶數;質量數為偶數時,所含電子數為奇數。含偶數氮原子的離子,質量數為奇數時,所含電子數為奇數;質量數為偶數時,所含電子數為偶數。這種規則稱為偶電子規則。