콜드 입구 시스템 및 전자 충격 질량 분석법을 사용하여 휘발성 및 산화에 민감한 화합물의 분석
Summary
이 동영상은 전자 충격 이온화를 사용하여 휘발성 산화에 민감한 화합물의 질량 spectrometrical 분석을위한 프로토콜을 제공합니다. 제시된 기법은 금속 organyls 실란, 또는 쉬 렝크 기법 불활성 조건을 이용하여 처리하는 것이 필요 phosphanes 작업, 특히 무기 화학자 관심사이다.
Abstract
이 동영상은 전자 충격 이온화를 사용하여 휘발성 산화에 민감한 화합물의 질량 spectrometrical 분석을위한 프로토콜을 제공합니다. 모든 최첨단 질량 분광 방법 분석 (전기 분무 이온화), 공동의 적어도 하나의 샘플 준비 단계, 예를 들어, 용해 및 희석을 필요로 질량 분석에 의한 휘발성 산화에 민감한 화합물의 분석은 쉽게 달성되지 않는다 질량 분석계의 이온화 소스에 매트릭스 화합물 (매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화), 또는 제조 된 샘플의 전사와 분석 물의 -crystallization은 대기 조건 하에서 수행한다. 여기서, 시료 도입 시스템의 사용은 전자 충격 이온화 소스를 구비 한 섹터들 질량 분석기를 사용하여 휘발성 금속 organyls 실란 및 phosphanes의 분석을 가능하게하는 기술된다. 모든 시료 전처리 단계와의 이온 소스에 시료 도입질량 분석 장치는 산화에 매우 민감 화합물의 분석을 가능하게하거나 공기가없는 조건 하에서 또는 진공 하에서 일어난다. 제시된 기법은 쉬 렝크 기법 불활성 조건을 사용하여 처리해야하는 금속 organyls 실란 또는 phosphanes, 작업, 특히 무기 화학자 관심사이다. 작동 원리는이 비디오에 제시되어있다.
Introduction
이러한 질량 분석법에 의한 금속 organyls 실란 또는 phosphanes 같은 화합물의 분석은 항상 가능하지 않다. 이들 화합물의 일부가 공기와 접촉시 급속히 분해하는 것으로 알려져있다. 질량 스펙트럼 측정 따라서 가장 중요한 단계는 샘플 준비, 공기가없는 상태에서 질량 분석기와 이온 생성 분석 물로 전송한다. 이 프로토콜에서는 인해 주위 조건 하에서 그들의 어려워 취급 및 빠른 분해 이전 질량 분석법에 의해 분석되지 않는 휘발성 화합물의 질량 스펙트럼을 수득하는 것을 가능하게 유입 시스템, 이러한 요구 사항을 충족하고 제시하는 전략을 설명한다. 이에 따라, 신규 또는 기존 휘발성 금속 organyls, 산화 또는 가수 분해에 민감 실란 및 phosphanes의 명확한 식별은 지금 질량 분석의 도움을 수행 할 수 있습니다. 화합물을 분석하기 위해 충족해야 할 다음과 같은 두 가지 요구 사항이있는불활성 조건 하에서 시료 준비 및 이온 발생 : 산화 또는 가수 분해에 민감하다. 마지막 전제 쉽게 진공 하에서 동작 이온 소스와 질량 분석 장치를 사용하여 충족시킬 수있다. 이것은 대부분의 매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화 (MALDI) 질량 분광기와 모든 전자 충격 이온화 (EI) 질량 분석기 1,2의 경우이다. 이온화 과정은 환경 조건 3에서 일어난 전기 분무 이온화 (ESI)는 산화 또는 가수 분해에 민감한 화합물의 분석을 위해 쉽게 호환되지 않습니다. 그러나, 산소, 물, 건조 및 대부분의 ESI 소스가 운영되고있는 nebulizing 가스를 적극적으로하지 반응 어떤 화합물에 대한 질량 분석 (4)에 의한 분석에 충분하다. 이것은 또한 ESI 예, 저온 ESI, 저온 대기압 이온화, 저온 액체 이차 이온 질량 spectr 유사한 이온화 전략의 경우와ometry 5-7. 반면, 불활성 조건에서 이온 소스에 샘플 준비 및 전달이 훨씬 더 많은 도전이다. 두 MALDI 및 ESI 악기 4,8 불활성 분위기에서 산화 및 / 또는 가수 분해에 민감한 화합물의 샘플 준비를 가능하게하기 위해 글러브 박스에 결합되어있다. 질량 분석 장치는 하나 글러브 박스 (MALDI)에 연결된 이송 모세관 (ESI) 또는 직접적으로 글러브 박스에 인터페이스된다. 액체 분사 필드 탈착 / 이온화 (LIFDI) – – 민감한 화합물의 분석은 9,10보고있는 전사 모세관을 통해 질량 분석기에 글로브 박스의 결합은 또한 다른 이온화 전략을 사용 가능할 것이다.
또한, MALDI 및 LIFDI는 높은 휘발성 화합물의 분석에 적합하지 않다. MALDI는 매트릭스와 분석 물의 동시 결정화를 필요로하며 LIFDI은 EMI에 분석 물의 증착을 필요용액으로부터 라 자세 히. 모두 이온화 전략으로는 피 분석 물을 용매와 함께 증발 가능성이 매우 높다. MALDI 악기 달리, EI 질량 분석기는 일반적으로 이온 공급원에 샘플을 도입하기위한 여러 가지 방법을 제공한다 : 직접 유입 프로브 (고체, 오일 또는 왁스를 소량의 푸시로드를 사용하여 도입된다 알루미늄 도가니에 증착된다) , 가스 크로마토 그래프와 격벽 (액체) 입구, 또는 커플 링. 또, 샘플 전송의 적어도 일부는 주위 조건 하에서 일어나며, 불활성 분위기 하에서 수행하는 것이 곤란하다.
판유리 가열 유입 시스템 (AGHIS) 11,12 – 1960에서, 시스템은 샘플 유입구 EI 악기의 이온 소스에 진공 하에서 시료의 도입을 가능하게하는 제시 하였다. 여기서, 시료 AGHIS 삽입 된 유리 모세관의 밀봉 부분 내부에 위치 하였다. 계속해서,이 배기 하였다 AGHIS상기 샘플 유리 용기가 파손되었다. AGHIS은 누수에 의해 EI 질량 분석기의 이온 소스에 도달 시료를 증발시켜 가열 하였다. 샘플 유리 모세관은 글러브 박스 안에서 제조되었을 때, 샘플은 공기 접촉없이 질량 분석 장치로 도입 될 수있다. 그러나, AGHIS 시판 심지어 숙련 된 유리를 불어 만드는 직공 워크샵에 대한 조립이 어렵지 않다 장치입니다. 때문에 큰 치수는 푸시로드를 사용하여 직접 입구 사이에 스위칭 AGHIS가 곧장 앞으로 아니다합니다.
우리의 질량 분석 연구소에서, 우리는 AGHIS의 스타일에 비슷한 유입 시스템을 개발했다. 이 유입 시스템을 가열하는 것이 불가능하지만, 분석은 질량 분석기의 이온 소스를 입력하기 위해 어떤 변동성을 나타내도록 갖는다. 분석 물의 휘발성 액체 질소 TE에서 진공하에 화합물의 전달을 허용하기에 충분해야mperature – 하나 끓는 또는 승화. 주문품 유입 시스템은 샘플을 함유 잠금 시험관이 장착 될 수있는에 직접 유입 시스템, 니들 밸브와 스테인레스 스틸 튜브, 및 플랜지에 위치 스텐레스 강판, 이루어져있다. 초 이내에 쉽게 수행 할 수있는 푸시로드를 사용하여 차가운 입구 시스템과 직접 입구 사이에 전환 – 추위 입구 시스템의 설치 (Autospec X, 지금 진공 발생기, 워터스 공사, 맨체스터, 영국) 질량 분석기를 변경할 필요가 없음.
산화 또는 가수 분해에 민감한 금속 organyls, 실란, 또는 phosphanes는, 분석 할 때 제시 입구 시스템은 특정 용도이다. 이들 화합물은 일반적으로 핵 자기 공명 (NMR) 분광법 또는 적외선 (IR) 분광법을 사용하여 분석한다. 그들은 incomplet를 얻을 수 있기 때문에 불행히도, 이러한 방법은 화합물의 명확한 식별을 위해 항상하지 수전자 정보, 예를 들어, 염소 또는 브롬과 같은 요소 분자의 일부인 경우. 반면에, 가스의 전자 회절 분석에 대한 자세한 정보를 제공 할 수 있지만,이 방법은 매우 시간 소모적이며, 샘플 준비는 곤란하고, 단지 소수의 그룹은 이들 분석 13,14을 수행 할 수있다. 여기서, EI 질량 분석법에 의한 산화 또는 가수 분해에 민감한 금속 organyls 실란 또는 phosphanes, 분석 용 콜드 유입 시스템에 관한 정보로 공급함으로써 큰 용도 (투입) 신규 화합물의 명확한 식별이 가능 유기 화학자이며 분자의 특성 및 단편 이온의 질량. 물질의 질량 스펙트럼의 측정을위한 전제 조건은 단지 감압 특정 휘발성이다.
Protocol
Representative Results
Discussion
표준 시료 전처리 절차에 따라 분해 화합물의 질량 스펙트럼의 인수는이 프로토콜에 제시되어있다. 제시된 기술은 특히 무기 화학자에 대한 흥미 만들기, 산화 및 / 또는 가수 분해에 매우 민감한 금속 organyls 실란, phosphane의 분석을 위해 설계되었습니다. 최적의 결과를 달성하기 위해서, 진공 또는 공기가없는 조건 분석에 걸쳐 유지되어야한다. 따라서 프로토콜은 꼼꼼하게 따라야한다. 누수 또?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
JS is indebted to Prof. B. Hoge of the Inorganic Chemistry department, Bielefeld University, for the idea of establishing the presented inlet system. The analyzed phosphane was a generous gift from Prof. B. Hoge. Sample preparation of the analyzed compound was performed by M. Wiesemann. Photographs of the phospane were taken by Dr. J. Bader. The mechanical workshop of the faculty of chemistry is acknowledged for the manufacturing of the interface and the glass workshop of the faculty of chemistry for the manufacturing of the lockable test tubes with flanges. Prof. B. Hoge and Prof. H. Gröger are acknowledged for funding of this publication.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| VG Autospec X | Micromass Co. UK Ltd (now Waters) | other EI mass spectrometers with direct inlet using a push rod should also be compatible with this technique | |
| Lockable test tubes with flange | – | – | costum made, teflon tap should be used for locking the test tube |
| Interface for lockable test tubes | – | – | costum made , interface is prepared from stainless steel. Needle valve has to be included into the interface-design! |
| Schlenk line | – | – | costum made, has to include vacuum pump for evacuation of thest tubes and cold trap with liquid nitrogen for trapping of the sample |
Referências
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