Инфрақызыл көп фотонды диссоциация: Молекула құрамын зерттеу және изотоптарды бөлу әдісі
Infrared multiphoton dissociation
Инфрақызыл көп фотонды диссоциация (IRMPD) – молекула құрамын талдауға арналған масса-спектрометрия әдісі. Иондарды фрагменттеу, құрылымды зерттеуге көмектеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Инфрақызыл көп фотонды диссоциация (IRMPD) – массалық спектрометрияда қолданылатын, әдетте бастапқы (аналық) молекуланың құрылымдық талдауы мақсатында газ фазасында молекулаларды фрагменттеу әдісі.
Infrared multiple photon dissociation (IRMPD) is a technique used in mass spectrometry to fragment molecules in the gas phase usually for structural analysis of the original (parent) molecule.
Қалай жұмыс істейді
Инфрақызыл лазер терезенің ішінде орналасқан иондар бар массалық спектрометрдің вакуумдық кеңістігіне бағытталады. Фрагментация механизмі белгілі бір ионның бірнеше инфрақызыл фотонды сіңіруімен байланысты. Аталық ион байланыс үзілгенге дейін, газ фазасындағы аталық ионның фрагменттері пайда болып, жоғары энергетикалық тербеліс күйлеріне өтеді. Қуатты лазерлік импульстер қолданылғанда диссоциация электрондардың ішкі валенттік иондалуы арқылы жүзеге асырылады. IRMPD көбінесе Фурье түрлендірілімдік иондық циклотрондық резонанстық массалық спектрометрияда қолданылады.
An infrared laser is directed through a window into the vacuum of the mass spectrometer where the ions are. The mechanism of fragmentation involves the absorption by a given ion of multiple infrared photons. The parent ion becomes excited into more energetic vibrational states until a bond(s) is broken resulting in gas phase fragments of the parent ion. In the case of powerful laser pulses, the dissociation proceeds via inner valence ionization of electrons. IRMPD is most often used in Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry.
Инфрақызыл фотодисоциациялық спектроскопия
Интенсивті реттелетін ИЖ лазерлерді, мысалы, ИЖ ОПО немесе ИЖ еркін электронды лазерлерді қолдану арқылы ИЖМФД мөлшерінің толқын ұзындығына тәуелділігін зерттеуге болады. Бұл инфрақызыл фотодиссоциациялық спектроскопия газ фазасында ғана дайындалатын (тұрақсыз) түрлердің тербеліс спектрлерін өлшеуге мүмкіндік береді. Мұндай түрлерге молекулалық иондар, сондай-ақ металл кластерлері сияқты бейтарап түрлер жатады, олар ИЖ сәулесімен өзара әрекеттескеннен кейін массалық спектрометриялық анықтау үшін жұмсақ иондалуы мүмкін.
By applying intense tunable IR lasers, like IR OPOs or IR free electron lasers, the wavelength dependence of the IRMPD yield can be studied. This infrared photodissociation spectroscopy allows for the measurement of vibrational spectra of (unstable) species that can only be prepared in the gas phase. Such species include molecular ions but also neutral species like metal clusters that can be gently ionized after interaction with the IR light for their mass spectrometric detection.
Талдаулық қолдану
Массалық спектрометрия және өзгертілмелі лазерлермен (IR иондық спектроскопия) IRMPD-нің үйлесімі кішкентай молекулаларды анықтау үшін күшті құрал ретінде көбірек танылуда. Мысалдарға метаболомика жатады, онда биомаркерлер дене сұйықтықтарында (зәр, қан, цереброспиналдық сұйықтық) анықталады, сондай-ақ сот-криминалистикада тәркіленген үлгілерде изомерлік дизайнерлік есірткілер анықталды.
The combination of mass spectrometry and IRMPD with tunable lasers (IR ion spectroscopy) is increasingly recognized as a powerful tool for small molecule identification. Examples are metabomics, where biomarkers are identified in body fluids (urine, blood, cerebrospinal) and forensic sciences, where isomeric designer drugs were identified in seized samples.
Изотоптарды бөлу
ИФ сіңу жиіліктерінің салыстырмалы түрде үлкен айырмашылығы, әртүрлі изотоптарды қамтитын молекулалар үшін әртүрлі резонанстық жиіліктерге байланысты, бұл техника бір рет өтуде бөлу қиын изотоптарды ажырату жолы ретінде ұсынылған. Мысалы, U-235 құрамындағы UF6 молекулалары мұндай лазерлік резонанстың нәтижесінде толық иондануы мүмкін, ал ауыр U-238 құрамындағы UF6 өзгеріссіз қалады.
Due to the relatively large differences in IR absorption frequencies that are due to different resonance frequencies for molecules containing different isotopes, this technique has been suggested as a way to perform Isotope separation with difficult to separate isotopes, in a single pass. For example, molecules of UF6 containing U 235 might be ionized completely as a result of such a laser resonance, leaving UF6 containing the heavier U 238 intact.