Infračervená fotodisociační spektroskopie - Infrared photodissociation spectroscopy - Wikipedia

Infračervená fotodisociace - hmotnostní spektrometrie
FTICRinstalA.jpg
Systém FT-ICR
AkronymIRPD
KlasifikaceInfračervená spektroskopie
Hmotnostní spektrometrie
Analytyiontové klastry
organické molekuly
biomolekuly
Další techniky
PříbuznýSpektroskopie

Infračervená fotodisociační (IRPD) spektroskopie používá infračervený záření rozbít vazby ionty, fotodisociovat v hmotnostním spektrometru.[1] Ukázalo se, že IRPD spektroskopie využívá elektronovou ionizaci, koronový výboj a ionizace elektrosprejem získat spektra těkavých a netěkavých sloučenin.[2][3] Ionizované plyny zachycené v a hmotnostní spektrometr lze studovat bez potřeby rozpouštědla jako v infračervená spektroskopie.[4]

Schéma infračerveného fotodisociačního spektrometru

Dějiny

Vědci se začali zajímat o energii tvorby klastrů počátkem 19. století. Henry Eyring vyvinuli popisující teorii aktivovaného komplexu kinetika reakcí.[5] Zájem o studium slabých interakcí molekul a iontů (např. Van der Waals) v klastrech podporoval spektroskopii v plynné fázi, v roce 1962 D.H. Rank studoval slabé interakce v plynné fázi pomocí tradiční infračervené spektroskopie.[6] D.S. Bomse použila IRPD s ICR ke studiu izotopových sloučenin v roce 1980 na California Institute of Technology.[7] Spektroskopie pro slabé vazebné klastry byla omezena nízkou koncentrací klastrů a rozmanitostí přístupných stavů klastrů.[8] Stavy klastrů se částečně liší kvůli častým srážkám s jinými druhy, aby se snížily srážky v plynné fázi, IRPD tvoří klastry v nízkotlakých iontových pasti (např.FT-ICR). Dusík a voda byly jedním z prvních komplexů studovaných pomocí hmotnostního spektrometru A. Gooda na univerzitě v Albertě v 60. letech.[9][3]

Instrumentace

Fotodisociace se používá k detekci elektromagnetické aktivity iontů, sloučenin a shluků, když nelze přímo použít spektroskopii. Nízké koncentrace analyt může být jedním z faktorů inhibujících spektroskopii, zejména v plynné fázi.[4] Hmotnostní spektrometry, čas letu a iontová cyklotronová rezonance byly použity ke studiu hydratovaný iontové klastry.[10] Přístroje jsou schopny používat ESI k efektivní tvorbě hydratovaných iontových shluků. Laserová ablace a koronový výboj byly také použity k vytvoření iontových klastrů. Komplexy jsou směrovány přes hmotnostní spektrometr, kde jsou ozařovány infračerveným světlem, Nd: YAG laser.[10]

aplikace

Infračervená fotodisociační spektroskopie udržuje silnou schopnost studovat vazebné energie koordinační komplexy. IRPD může měřit různé energie vazeb sloučenin, včetně dativní dluhopisy a koordinační energie molekulárních klastrů.[1][3] Strukturální informace o analytech lze získat pomocí hromadné selektivity a interpretace fragmentace.

3D model vodíkových vazeb ve vodě

Reference

  1. ^ A b Lepetit, Christine; Maraval, Valérie; Canac, Yves; Chauvin, Remi (01.02.2016). „O povaze dativního vazby: Koordinace s kovy a dále. Případ uhlíku“. Recenze koordinační chemie. Perspektivy v koordinační chemii u příležitosti 40. výročí LCC-CNRS, Toulouse, Francie. 308, část 2: 59–75. doi:10.1016 / j.ccr.2015.07.018.
  2. ^ Han-Bin; Lin, Cheng; Hwang, Harold Y .; Zhai, Huili; Breuker, Kathrin; Zabrouskov, Vladimir; Carpenter, Barry K .; McLafferty, Fred W. (2005-03-01). "Infračervená fotodisociační spektroskopie elektrosprejových iontů ve hmotnostním spektrometru s Fourierovou transformací". Journal of the American Chemical Society. 127 (11): 4076–4083. doi:10.1021 / ja040136n. ISSN  0002-7863. PMID  15771545.
  3. ^ A b C Niedner-Schatteburg, Gereon; Bondybey, Vladimir E. (2000). „FT-ICR Studies of Solvation Effects in Ionic Water Cluster Reactions“. Chemické recenze. 100 (11): 4059–4086. doi:10.1021 / cr990065o. PMID  11749340.
  4. ^ A b Walker, Nicholas R .; Walters, Richard S .; Duncan, Michael A. (2005-11-22). "Hranice v infračervené spektroskopii komplexů kovových iontů v plynné fázi". New Journal of Chemistry. 29 (12): 1495. doi:10.1039 / B510678H. ISSN  1369-9261.
  5. ^ McQuarrie, Donald (1997). Fyzikální chemie: molekulární přístup. Sausalito, CA: University Science Books. p. 1165. ISBN  978-0935702996.
  6. ^ Rank, D. H. (01.12.1962). „Absorpční spektrum halogenovodíku - vzácné plynné směsi“. The Journal of Chemical Physics. 37 (11): 2511–2515. Bibcode:1962JChPh..37.2511R. doi:10.1063/1.1733048. ISSN  0021-9606.
  7. ^ Bomse, D.S. (leden 1981). „Infračervená fotochemie (CH3) 2Cl +, (CH3) Cl + (CD3) a (CD3) 2Cl + v plynné fázi za použití laserového záření s nízkou intenzitou záření“. Dopisy o chemické fyzice. 77 (1): 25–29. Bibcode:1981CPL .... 77 ... 25B. doi:10.1016/0009-2614(81)85592-3.
  8. ^ Miller, R. E. (01.07.186). "Infračervená laserová fotodisociace a spektroskopie van der Waalsových molekul". The Journal of Physical Chemistry. 90 (15): 3301–3313. doi:10.1021 / j100406a003. ISSN  0022-3654.
  9. ^ Dobře.; Durden, D. A .; Kebarle, P. (1970). „Ion – molekulární reakce v čistém dusíku a dusík obsahující stopy vody při celkových tlacích 0,5–4 torr. Kinetika klastrových reakcí tvořících H + (H2O) n“. The Journal of Chemical Physics. 52 (1): 212–221. Bibcode:1970JChPh..52..212G. doi:10.1063/1.1672667.
  10. ^ A b Metz, Ricardo B. (01.07.2004). "Optická spektroskopie a fotodisociační dynamika mnohonásobně nabitých iontů". International Journal of Mass Spectrometry. 235 (2): 131–143. Bibcode:2004 IJMSp.235..131M. doi:10.1016 / j.ijms.2004.04.009.