司法三等申論題
108年
[鑑識人員] 儀器分析
第 一 題
📖 題組：
四、請回答下列有關質譜儀的問題： (一)何謂分子離子（molecular ion）？鑑定出它，對化學家而言，有何重要性？（5 分） (二)十八烷基胺（stearyl amine, C18H37NH2, 分子量=269 g/mol），分別以電子游離（electron ionization, EI）及化學游離（chemical ionization, CI）的方法所得到的質譜圖，會有何不同？如果化學游離（CI）質譜圖是以甲烷為反應試劑氣體採集而得，試問在質譜圖上質量與電荷比值 m/z > 269 的訊號峰會被觀測到嗎？試解釋之。（10 分） (三)在層析儀/質譜儀的串聯裝置中，何謂碰撞誘發的解離（collisionally activated dissociation）？在質譜儀的何處，它會發生？（10 分）
四、請回答下列有關質譜儀的問題： (一)何謂分子離子（molecular ion）？鑑定出它，對化學家而言，有何重要性？（5 分） (二)十八烷基胺（stearyl amine, C18H37NH2, 分子量=269 g/mol），分別以電子游離（electron ionization, EI）及化學游離（chemical ionization, CI）的方法所得到的質譜圖，會有何不同？如果化學游離（CI）質譜圖是以甲烷為反應試劑氣體採集而得，試問在質譜圖上質量與電荷比值 m/z > 269 的訊號峰會被觀測到嗎？試解釋之。（10 分） (三)在層析儀/質譜儀的串聯裝置中，何謂碰撞誘發的解離（collisionally activated dissociation）？在質譜儀的何處，它會發生？（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
何謂分子離子（molecular ion）？鑑定出它，對化學家而言，有何重要性？（5 分）
思路引導 VIP
看到「分子離子」，應直覺聯想質譜儀中樣品游離後未碎裂的母體離子（M⁺•）。作答時需點出其定義（失去單一電子且不碎裂），並從「分子量確認」、「分子式推斷（同位素分佈/高解析）」及「結構碎片解析基礎」三個層面說明其對化學分析的重要性。
小題 (二)
十八烷基胺（stearyl amine, C18H37NH2, 分子量=269 g/mol），分別以電子游離（electron ionization, EI）及化學游離（chemical ionization, CI）的方法所得到的質譜圖，會有何不同？如果化學游離（CI）質譜圖是以甲烷為反應試劑氣體採集而得，試問在質譜圖上質量與電荷比值 m/z > 269 的訊號峰會被觀測到嗎？試解釋之。（10 分）
思路引導 VIP
解題時應首先區分『硬游離（EI）』與『軟游離（CI）』在能量傳遞上的差異，說明兩者質譜圖在碎片峰與分子離子峰的相對豐度有何不同。接著，針對 CI 搭配甲烷試劑氣體的反應機制，寫出甲烷離子化後產生的 CH5+ 與 C2H5+ 如何與待測物進行『質子轉移』與『加成反應』，從而推導出 m/z > 269 的具體離子質量。
小題 (三)
在層析儀/質譜儀的串聯裝置中，何謂碰撞誘發的解離（collisionally activated dissociation）？在質譜儀的何處，它會發生？（10 分）
思路引導 VIP
看到「碰撞誘發解離(CAD)」應立即聯想串聯質譜(MS/MS)的碎裂機制。先解釋物理過程（母離子加速 → 撞擊中性惰性氣體 → 動能轉化為內能 → 化學鍵斷裂產生碎片），再針對發生位置指出「碰撞池(Collision cell)」並列舉常見串聯質譜儀(如三重四極桿的q2或離子阱內部)以展現實務了解。