Erzeugung und Charakterisierung von Molekülen durch Neutralisations‐Reionisations‐Massenspektrometrie (NRMS)

Abstract Das in einem Massenspektrometer herrschende Hochvakuum eignet sich ideal für Stoßexperimente von schnellen Ionen mit Neutralmolekülen. Eine der dabei auftretenden Reaktionen ist die selektive Reduktion (d. h. Neutralisation) von Kationen. Durch diese Reaktion lassen sich in maßgeschneiderter Weise Moleküle erzeugen, die in Lösung oder in einer Matrix infolge intermolekularer Prozesse oftmals nicht als stabile Teilchen faßbar sind. Unter den so erhaltenen Molekülen befinden sich hypervalente Spezies (Rydberg‐Radikale) wie H , van‐der‐Waals‐Komplexe wie He 2 , mono‐ oder disubstituierte Acetylenderivate XCCY (XH, YOH, NH 2 ; XYOH, NH 2 ) und Verbindungen wie Kohlensäure (H 2 CO 3 ) oder Carbaminsäure (H 2 NCO 2 H) ‐ alles Spezies, die nach den Schuldogmen der Chemie nicht existenzfähig sein sollten. Stoßexperimente ermöglichen es auch, die bei unimolekularen Zerfallsprozessen des Typs m → m + N erzeugten Neutralmoleküle N zu charakterisieren. So entsteht beim Zerfall von Anilin‐Kationen neben C 5 H 6 ⊙⊕ nicht Blausäure, HCN, sondern Isocyansäure, HNC. Da die Gasphase die beste aller denkbaren Matrices ist (komplette Abwesenheit von jeglichen intermolekularen Wechselwirkungen), ist es nicht ausgeschlossen, daß die Neutralisations‐Reionisations‐Massenspektrometrie (NRMS) in Zukunft verstärkt eingesetzt werden wird, um anders nicht zugängliche Moleküle zu erzeugen. Hierzu werden, um nur zwei Beispiele anzuführen, sowohl Neutralmoleküle in definierten Anregungszuständen als auch valenzmäßig ungesättigte Fragmente metallorganischer Verbindungen zu rechnen sein. Viele Spezies, die nach den Schuldogmen der Chemie nicht existenzfähig sein sollten , lassen sich durch spezielle Stoßexperimente im Hochvakuum eines Massenspektrometers erzeugen. Eine der dabei auftretenden Reaktionen ist die selektive Reduktion (Neutralisation) von Kationen. Unter den so erhaltenen Molekülen finden sich hypervalente Spezies (Rydberg‐Radikale) wie H , van‐der‐Waals‐Komplexe wie He 2 , mono‐ oder disubstituierte Acetylene wie HCCOH und H 2 NCCNH 2 und Verbindungen wie Kohlensäure und Carbaminsäure.