Molecular Beam Massenspektrometrie mit Tunable Vacuum Ultraviolet (VUV) Synchrotronstrahlung

Zusammenfassung

Ein Molekularstrahl gekoppelt abstimmbaren Vakuum-Ultraviolett-Photoionisation Massenspektrometer an einem Synchrotron bietet ein geeignetes Werkzeug für die elektronische Struktur von isolierten Gasphase Molekülen und Clustern zu erkunden. Proton Transfer-Mechanismen in DNA-Base Dimere wurden mit dieser Technik aufgeklärt.

Zusammenfassung

Tunable weicher Ionisation gekoppelt Massenspektroskopie ist eine leistungsfähige Methode, um isolierten Molekülen und Clustern und deren Spektroskopie und Dynamik ^1-4 untersuchen. Grundlegende Untersuchungen der Photoionisation Prozesse von Biomolekülen liefern Informationen über die elektronische Struktur dieser Systeme. Weiterhin Bestimmungen Ionisierungsenergien und andere Eigenschaften der Biomoleküle in der Gasphase sind nicht trivial, und diese Experimente eine Plattform, um diese Daten zu erzeugen. Wir haben eine thermische Verdampfung Technik mit Überschallgeschwindigkeit Molekularstrahlen, die eine sanfte Weg, um diese Spezies in der Gasphase zu transportieren bietet gekoppelt entwickelt. Vernünftige Kombination von Quellgas und Temperatur ermöglicht Bildung von Dimeren und höheren Cluster der DNA-Basen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist insbesondere über die Auswirkungen der nicht-kovalente Wechselwirkungen, dh, Wasserstoffbindung, Stapeln und elektrostatische Wechselwirkungen an den Ionisierungsenergien undProtonentransfer von einzelnen Biomolekülen, deren Komplexe und auf Mikro-Hydratation durch Wasser ^{1, 5-9.}

Wir haben experimentelle und theoretische Charakterisierung der Photoionisation Dynamik der Gasphase Uracil und 1,3-dimethyluracil Dimere mit Molekularstrahlen mit Synchrotronstrahlung an der Chemical Dynamics Beamline ¹⁰ an der Advanced Light Source befindet und die experimentelle Details gekoppelt durchgeführt werden visualisiert hier. Dies erlaubte uns, den Protonentransfer in 1,3-dimethyluracil Dimere beobachten, ein System mit pi Stapeln Geometrie und ohne Wasserstoffbrücken ^1. Molekularstrahlen bieten eine sehr bequeme und effiziente Möglichkeit, um die Probe von Interesse von Umwelt-Störungen, die im Gegenzug ermöglicht eine genaue Vergleich mit Berechnungen der elektronischen Struktur ^{11, 12} zu isolieren. Durch die Abstimmung der Photonenenergie aus dem Synchrotron, ein Photoionisation Wirkungsgrad (PIE)-Kurve dargestellt werden können, die uns Aufschluss über die kationischeelektronischen Zuständen. Diese Werte können dann mit theoretischen Modellen und Berechnungen verglichen werden und im Gegenzug im Detail erklären, die elektronische Struktur und Dynamik der untersuchten Arten ^{1, 3.}

Protokoll

Ein. Probe Loading

1. Entfernen Sie die hintere Flansch und zerlegen die 3/8 "Edelstahl Düsenrohr aus dem Gerät (siehe Abbildung 1 und Abbildung 2) und stellen Sie sicher, es ist sauber und die 100 mm-Öffnung ist klar (Dies kann durch das Betrachten einer Lichtquelle durch getan werden it). Für die Reinigung, füllen Sie das Rohr mit ~ 1 ml Ethanol und reiben Sie die Innenseite mit Wattestäbchen. Alternativ legen Sie die Düse in einem Ultraschallbad mit Wasser und Seife oder Ethanol für etwa 20 min gefüllt. Dann mit Druckluft trocknen.
2. Verwendung einer kleinen, sauberen Spatel, Ort etwa 250 mg Probe in dem vorderen T....

Ergebnisse

Abbildung 7 zeigt eine typische Massenspektrum des Überschallexpansion von 1,3-dimethyluracil Dämpfen (A) und die PIE-Kurven der drei Hauptmerkmale (das Monomer bei m / z 140, protoniert Monomer bei m / z 141, und der 1 ,3-dimethyluracil Dimer bei m / z 280) wie von einem VUV-Scan zwischen 8 eV und 10 eV (B) extrahiert. Der graue Schatten ist die Standardabweichung von drei aufeinander folgenden Scans.

Diskussion

Die Monomere und Dimere in einem Überschall-Jet Expansion, die zur Entstehung eines Molekularstrahl erzeugt. Eine kleine Probe der DNA-Base wird in einem thermischen Verdampfungsquelle vorgelegt und auf ausreichenden Dampfdruck erzeugen. Argon Gas trägt die Dämpfe durch ein 100 um Öffnung und übergibt einen 2 mm Skimmer einen kalten Molekularstrahl ^{14 zu} erzeugen. Alternativ kann ein effusive Strahlquelle verwendet werden, wobei die Probe in einem Ofen an der Repellerelektrode Platte (Ionenoptik) des Massensp.......

Materialien

Name des Reagenz / Material Unternehmen Katalog-Nummer Kommentare

Uracil	Sigma	U0750
1,3-dimethyluracil	Aldrich	349801