Инфракрасная многофотонная диссоциация
| Акроним | ИРПДМ |
|---|---|
| Другие методы | |
| Связанный | Инфракрасно-излучательная диссоциация черного тела Диссоциация электронного захвата Диссоциация, вызванная столкновением |
Инфракрасная многофотонная диссоциация ( IRMPD ) — это метод, используемый в масс-спектрометрии для фрагментации молекул в газовой фазе, обычно для структурного анализа исходной (родительской) молекулы. [1]
Как это работает
[ редактировать ]Инфракрасный , лазер направляется через окно в вакуум масс- спектрометра где находятся ионы. Механизм фрагментации предполагает поглощение данным ионом нескольких инфракрасных фотонов . Родительский ион переходит в более энергичные колебательные состояния до тех пор, пока связь(и) не разрывается, в результате чего образуются фрагменты газовой фазы родительского иона. В случае мощных лазерных импульсов диссоциация протекает через внутривалентную ионизацию электронов. [2] [3]
IRMPD чаще всего используется в масс-спектрометрии ионно-циклотронного резонанса с преобразованием Фурье . [4]
Инфракрасная фотодиссоциационная спектроскопия
[ редактировать ]Применяя мощные перестраиваемые ИК-лазеры, такие как IR- OPO или ИК- лазеры на свободных электронах , можно изучить зависимость выхода IRMPD от длины волны. [5] [6] Эта инфракрасная фотодиссоциационная спектроскопия позволяет измерять колебательные спектры (нестабильных) веществ, которые можно получить только в газовой фазе. К таким частицам относятся молекулярные ионы, а также нейтральные частицы, такие как металлические кластеры, которые можно мягко ионизировать после взаимодействия с ИК-светом для их масс-спектрометрического обнаружения. [7]
Аналитические приложения
[ редактировать ]Сочетание масс-спектрометрии и IRMPD с перестраиваемыми лазерами (ИК-ионная спектроскопия) все чаще признается мощным инструментом идентификации малых молекул. [8] Примерами являются метабомика, когда биомаркеры идентифицируются в жидкостях организма (моча, кровь, спинномозговая жидкость). [9] и судебная медицина, где в изъятых образцах были идентифицированы изомерные дизайнерские наркотики. [10]
Разделение изотопов
[ редактировать ]Из-за относительно больших различий в частотах ИК-поглощения, обусловленных разными резонансными частотами молекул, содержащих разные изотопы, этот метод был предложен как способ разделения изотопов , трудно разделяемых изотопов, за один проход. Например, молекулы UF6, содержащие U-235, могут быть полностью ионизированы в результате такого лазерного резонанса, оставляя UF6, содержащий более тяжелый U-238, нетронутым.
См. также
[ редактировать ]- Инфракрасная спектроскопия
- Тандемная масс-спектрометрия
- Фотодиссоциация
- Инфракрасно-излучательная диссоциация черного тела
- Диссоциация электронного захвата
- Диссоциация, вызванная столкновениями, - еще один, более распространенный метод фрагментации ионов газовой фазы.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Литтл Д. П., Спейр Дж. П., Сенко М. В., О'Коннор П. Б., Маклафферти Ф. В. (1994). «Инфракрасная многофотонная диссоциация крупных многозарядных ионов для секвенирования биомолекул». Анальный. Хим . 66 (18): 2809–15. дои : 10.1021/ac00090a004 . ПМИД 7526742 .
- ^ Талебпур А., Бандраук А.Д., Ян Дж., Чин С.Л. (1999). «Многофотонная ионизация электронов внутренней валентности и фрагментация этилена в интенсивном импульсе титан-сапфирового лазера». Письма по химической физике . 313 (5–6): 789–794. Бибкод : 1999CPL...313..789T . дои : 10.1016/s0009-2614(99)01075-1 .
- ^ Талебпур А., Бандраук А.Д., Виджаялакшми К., Чин С.Л. (2000). «Диссоциативная ионизация бензола в интенсивных сверхбыстрых лазерных импульсах». Журнал физики B: атомная, молекулярная и оптическая физика . 33 (21): 4615–4626. Бибкод : 2000JPhB...33.4615T . дои : 10.1088/0953-4075/33/21/307 .
- ^ Ласкин Дж. , Фатрелл Дж. Х. (2005). «Активация крупных ионов в масс-спектрометрии FT-ICR» . Обзоры масс-спектрометрии . 24 (2): 135–67. Бибкод : 2005MSRv...24..135L . дои : 10.1002/мас.20012 . ПМИД 15389858 .
- ^ Польфер, Северная Каролина, Ооменс Дж. (2007). «Продукты реакции масс-спектрометрии, выявленные с помощью инфракрасной спектроскопии». Физическая химия Химическая физика . 9 (29): 3804–17. Бибкод : 2007PCCP....9.3804P . дои : 10.1039/b702993b . ПМИД 17637973 . S2CID 23485300 .
- ^ Филике, Андре (2023). «Изучение связывания и активации малых молекул кластерами переходных металлов в газовой фазе с помощью ИК-спектроскопии» . Обзоры химического общества . 52 (11): 3778–3841. дои : 10.1039/D2CS00104G . ISSN 0306-0012 .
- ^ Грюен П., Рейнер Д.М., Редлих Б., ван дер Меер А.Ф., Лион Дж.Т., Мейер Г., Филике А. (2008). «Структура нейтральных кластеров Au7, Au19 и Au20 в газовой фазе» . Наука . 321 (5889): 674–6. Бибкод : 2008Sci...321..674G . дои : 10.1126/science.1161166 . hdl : 11858/00-001M-0000-0010-FC2A-A . ПМИД 18669858 .
- ^ Мартенс Дж., ван Аутерстерп Р.Э., Врикен Р.Дж., Кайкенс Ф., Коэн К.Л., Энгельке У.Ф. и др. (январь 2020 г.). «Инфракрасная ионная спектроскопия: новые возможности идентификации малых молекул в масс-спектрометрии - учебная перспектива». Аналитика Химика Акта . 1093 : 1–15. дои : 10.1016/j.aca.2019.10.043 . hdl : 2066/212342 . ПМИД 31735202 .
- ^ Мартенс Дж., Берден Г., ван Аутерстерп Р.Э., Клюйтманс Л.А., Энгельке У.Ф., ван Карнебек К.Д. и др. (июнь 2017 г.). «Молекулярная идентификация в метаболомике с использованием инфракрасной ионной спектроскопии» . Научные отчеты . 7 (1): 3363. doi : 10.1038/s41598-017-03387-4 . ПМК 5469762 . ПМИД 28611404 .
- ^ ван Гинен Ф.А., Краненбург Р.Ф., ван Астен А.С., Мартенс Дж., Ооменс Дж., Берден Г. (февраль 2021 г.). «Изомер-специфичный двухцветный двойной резонансный ИК 2 РС 3 Ионная спектроскопия с использованием одного лазера: применение в идентификации новых психоактивных веществ» . Аналитическая химия . 93 (4): 2687–2693. : 10.1021 /acs.analchem.0c05042 . PMC 7859929. . PMID 33470107 doi
| Источник ионов | |
|---|---|
| Масс-анализатор | |
| Детектор | |
| Комбинация МС | |
| Фрагментация | |
