電灑游離化法在離子團簇研究上的應用

Application of Electrospray Ionization to the Study of Metal-Methanol Cluster Ions

王亦生(Yi-Sheng Wang) ； 吳志哲(Chih-Che Wu) ； 江志強(Jyh-Chiang Jiang) ； 李遠哲(Yuan T. Lee) ； 張煥正(Huan-Cheng Chang)

《化學》 61卷3期 (2003/09) Pp. 385-392

https://doi.org/10.6623/chem.2003040

摘要

電灑游離化法（Electrospray Ionization，簡稱ESI）近來已漸漸成為研究大型生物分子的主要技術之一，因為其溫和的游離方式可以避免激烈化學反應的干擾。本實驗結合ESI的游離機制與超音速膨脹的冷卻機制（supersonic expansion cooling），成功地產生以往難以合成的金屬-溶劑離子團簇。在經過一台陣列式質譜/22極離子阱光譜儀的篩選後，我們以連續式二氧化碳雷射對Li+(CH_3OH)_(5-10)進行振動預解離實驗，同時得到光譜。在本實驗所偵測的1025-1055 cm^(-1)範圍之內，我們從光譜上觀測到甲醇分子在第二溶合層形成，並逐漸增強的變化。這個實驗結果與以B3LYP/6-31+G*層級的理論計算結果相符。是文獻中第一次結合ESI方法與紅外雷射技術所得到的紅外光區動態光譜（Infrared action spectra），也為ES的應用擴展了新的研究方向。

關鍵字

電灑游離化 ； 超音速膨脹 ； 離子團簇 ； 紅外光譜 ； 鋰離子 ； 甲醇 ； 溶化層

並列摘要

The vibrational predissociation spectra of ionic clusters, Li^+(CH_3OH)_(5-10), have been obtainedd by using a 22-pole ion trap tandem mass spectrometer equipped with an electrospray ionization source. In performing the spectroscopic measurements, a CW CO_2 laser was used to excite the C-O stretches in Li^+(CH_3OH)n and the obtained infrared spectra reveal a second solvation-shell fingerprint at ~1027 cm^(-1) The characteristic feature blue-shifts from ＜ 1025 cm(-1) to 1027 cm(-1) as the cluster size increases from n = 5 to n = 10. The experimental observations agree well with density functional theory predictions performed at the B3LYP /6-31+G* level. This is the first infrared spectroscopic observation of alkali metal ion clusters produced with the electrospray ionization source.

並列關鍵字

Electrospray ionization ； Supersonic expansion ； Cluster ions ； Infrared spectroscopy ； Li^+ ； CH_3OH ； Solvation