Massenspektrometrie

Die Massenspektrometrie, besonders in Kombination mit anderen Verfahren hat sich mittlerweile zu einer der wichtigsten Analysemethoden entwickelt, und zwar nicht nur in der Chemie, sondern auch in Nachbardisziplinen wie der Umweltanalytik, den Polymerwissenschaften, oder der Medizin. Die Neuauflage dieser bewährten Einführung vermittelt den Nutzern die Grundlagen der Massenspektrometrie, trägt aber auch den rasanten Weiterentwicklungen der letzten Jahre Rechnung. Neben apparativen Neuentwicklungen auf dem Gebiet der Analysatoren sowie bei neuen Ionisationsmethoden werden auch inzwischen etablierte Methoden und neue Anwendungsfelder - Umwelt-, Doping-, Lebensmittel-, Proteomics- Analytik - anhand von ausgearbeiteten Beispielen erläutert. Master-Studenten aller chemie-nahen Studiengänge werden mit klarer Didaktik Grundlagen, aktuelle Techniken sowie neue Entwicklungen in der Massenspektrometrie vermittelt.

Herbert Budzikiewicz wurde 1933 in Wien geboren, wo er 1959 an der dortigen Universität im Fach Organische Chemie promovierte. 1961 - 1965 war er als Senior Research Associate an der Stanford Univ. (USA) mit dem Aufbau und der Leitung der Abteilung für Massenspektrometrie betraut. 1965 - 1969 verbrachte er an der TU Braunschweig (Habilitation 1966). 1970 wurde er als ordentlicher Professor an das Institut für Organische Chemie der Univ. zu Köln berufen, an welchem er bis zu seiner Emeritierung 1998 verblieb. Er war mehrfach Dekan der Mathematisch- Naturwissenschafl tichen Fakultät. Sein Hauptarbeitsgebiet neben Massenspektrometrie ist Naturstoffchemie, insbesondere die Untersuchung von Bakterieninhaltsstoffen. Er ist Autor bzw. Koautor mehrerer Bücher über die Anwendung der Massenspektrometrie zur Strukturanalyse organischer Verbindungen. Mathias Schäfer wechselte nach Chemiestudium und Promotion in Köln im Arbeitskreis von Professor H. Budzikiewicz für einen Forschungsaufenthalt an die Humboldt Universität Berlin. Seit seiner Rückkehr nach Köln (1999) leitet er die Abteilung für Massenspektrometrie des Departments für Chemie der Universität zu Köln. 1998 wurde er mit dem Kurt Alder Preis der Universität Köln ausgezeichnet. Im Juni 2011 erfolgte die Habilitation im Fach Organische Chemie (Privat Dozent). Seine Forschungsinteressen umfassen neben grundlegenden Fragestellungen der Massenspektrometrie auch die Chemie in der Gasphase sowie die Strukturaufklärung von Naturstoffen.

TEIL I: Grundlagen TERMINOLOGIE APPARATIVE GRUNDLAGEN Das Einlasssystem Ionenquellen Analysator Registrierung Rechnersysteme IONENARTEN Das Molekülion Fragmentionen Mehrfach geladene Ionen Quasi-Molekülionen Metastabile Ionen Tandem-Massenspektrometrie Fragmentierungsmuster TEIL II: Die Auswertung von Massenspektren DIE BESTIMMUNG VON MOLEKÜLMASSE UND ELEMENTARZUSAMMENSETZUNG Molekülmasse Die Elementarzusammensetzung einer Verbindung ISOTOPENANALYSE Die Berechnung von Isotopenmustern Hohe und extrem hohe Massen Nachweis und quantitative Bestimmung schwerer Isotope QUALITATIVE UND QUANTITATIVE ANALYSE VON GEMISCHEN Vorbemerkungen Qualitative Analytik Quantitative Analytik BINDUNGSENERGIEN UND THERMODYNAMISCHE DATEN AUS IEUND AE-MESSUNGEN DIE INTERPRETATION DER FRAGMENTIERUNGSMUSTER ORGANISCHER VERBINDUNGEN Symbolik Allgemeine Vorbemerkungen Das Konzept der 'lokalisierten Ladung' Typische Zerfalls- und Umlagerungsreaktionen Hinweise zur Interpretation von Spektren BESPRECHUNG EINZELNER ORGANISCHER VERBINDUNGSKLASSEN Kohlenwasserstoffe Hydroxyverbindungen Ether Thiole und Thioether Amine Halogenverbindungen Nitroverbindungen Aldehyde und Ketone Carbonsäuren und Ester Koordinationsverbindungen BEISPIELE AUS DEM NATURSTOFFBEREICH Aminosäuren und Peptide Zucker Steroide Dopinganalyse STEREOCHEMISCHE PROBLEME ANHANG Weiterführende Literatur Englische Fachausdrücke Abkürzungen Ausgewählte Isotopenmassen und -häufigkeiten Umrechnungsfaktoren Lösungen der Aufgaben EI-Massenspektren wichtiger Lösungsmittel und von Hahnfett Literatur Sachregister