miércoles, 5 de febrero de 2014

El Rompecabezas Químico: La Espectrometría de Masas

Una de las herramientas más potentes que poseen los químicos es la técnica llamada Espectrometría de Masas (Mass Espectrometry MS). Desde el punto de vista instrumental y tecnológico es muy complicada aunque conceptualmente es de gran sencillez.

Supongamos una gran cantidad de moléculas idénticas las cuales rompemos en fragmentos más pequeños con carga eléctrica, el espectro de masas consiste en la representación de la abundancia de cada fragmento en función de la masa. Dependiendo de la estructura de la molécula y del método empleado para fragmentarla habrá patrones de fragmentación más probables y, por lo tanto, se generaran cantidades diferentes de dichos fragmentos. La representación gráfica de la abundancia relativa de los fragmentos en función de la masa es lo que se conoce como un espectro de masas. Este es similar a la huella digital de una molécula de tal forma que a partir  de un espectro de masas podemos identificar la molécula que lo origina.

Consideremos por ejemplo la 3-pentanona (pentan-3-ona):$$CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3$$

Si observamos su espectro de masas simplificado podemos apreciar tres picos a relaciones masa/carga 29, 57 y 86):

El pico a m/z=86 es el ión molecular y corresponde a $\scriptstyle CH_3-CH_2-CO-CH_2-CH_3^+$, esta especie puede fragmentarse y genera los otros dos picos, el más estable (mayor número de fragmentos) a m/z=57 ($\scriptstyle  CH_3-CH_2-CO^+$) y otro algo menos estable a m/z=29 ($\scriptstyle  CH_3-CH_2^+$).