질량 분석법에서 지방족 알데히드와 케톤의 단편화는 일반적으로 α-절단, 유도 절단 및 맥라페르티 재배열의 세 가지 주요 메커니즘을 통해 발생합니다.

1. α-절단 : α-절단은 카르보닐 그룹에 인접한 결합이 끊어지는 카르보닐 화합물의 일반적인 단편화입니다. 이 과정은 안정성으로 인해 질량 스펙트럼에서 종종 검출되는 알킬 라디칼과 아실륨 양이온을 생성합니다.
2. 유도 분열

유도 절단에서 단편화는 아실 라디칼과 알킬 양이온을 생성합니다. 이는 전자가 카르보닐 쪽으로 끌려가서 인접한 결합을 약화시키고 독특한 단편화 패턴을 초래할 때 발생합니다. 예를 들어, 5-메틸-2-헥사논의 질량 스펙트럼에서 유도 절단은 질량 대 전하(m/z) 비율이 71인 알킬 양이온을 생성합니다.

3. McLafferty 재배치

McLafferty 재배열은 γ-수소(카르보닐 그룹의 세 번째 탄소에 수소)가 있는 카르보닐 화합물의 특정 단편화 패턴입니다. 분자는 이러한 재배열에서 6원 순환 전이를 거쳐 라디칼 양이온과 중성 알켄을 생성합니다. 5-메틸-2-헥사논의 경우 이러한 재배열로 인해 m/z 58에서 피크가 발생합니다.

예: 5-메틸-2-헥사논의 단편화

5-메틸-2-헥사논의 질량 스펙트럼에서 분자 이온은 다음과 같은 단편화 패턴을 나타냅니다.

• 유도 절단은 m/z 71에서 알킬 양이온을 생성합니다.
• α-절단으로 인해 m/z 43에서 기본 피크가 발생합니다.
• McLafferty 재배열은 m/z 58에서 뚜렷한 피크를 생성합니다.

알데히드의 추가적인 진단 특징은 알데히드 양성자의 α-절단으로 인해 발생하는 M−1 피크입니다. 질량 분석에서 이 피크는 특히 다른 카르보닐 화합물 중에서 알데히드를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이러한 단편화 경로를 이해하는 것은 질량 스펙트럼을 해석하는 데, 특히 기능 그룹을 식별하고 유사한 화합물을 구별하는 데 중요합니다