二甲胺及丙胺多光子电离质谱研究
自从激光器出现以后，激光技术得到广泛的应用，出现了许多利用激光的有效实验方法。多光子电离就是其中的一种，多光子电离产生于20世纪七十年代而兴盛于八十年代。多光子电离是指分子或原子吸收一个或多个光子而激发到一个中间的量子态，然后进一步吸收一个或多个光子而电离。特别是在共振的条件下，原子或分子的电离效率会进一步增强，这会极大提高实验的探测效率。共振增强多光子电离方法在电离与探测过程中实现了光谱与质谱双重选择，具有高灵敏度、高分辨率、多组分探测等优点，是研究分子结构、物质成分分析、环境污染探测等的好方法。在过去几十年里，随着高强激光，可调谐激光，飞秒激光等激光技术的飞速发展，多光子过程的研究得到了飞速发展。目前，对多光子电离解离过程的研究已经成为原子分子物理学重要研究领域之一。
胺类物质是一种重要的生命物质，广泛存在于组织器官以及食物中，具有极重要的生理作用。胺类物质因其具有较低的电离势，在可见光区只需几个光子即可实现电离，同时电子轰击质谱及真空紫外单光子电离对它们进行了很多的研究，容易获得所需的数据，因此胺类物质是多光子电离较感兴趣的一类物质。
本论文主要分成两大部分。第一部分利用多光子电离技术结合飞行时间质谱仪，在355nm激光作用下对二甲胺分子进行了研究，我们认为其主要经历了2+1的REPMI过程，二甲胺母体离子发生α断裂产生CH3N+H=CH2，CH3N+H=CH2进一步解离产生C2H4N+，用从头算方法确定了m/e=42的离子是CH3N+≡CH，对m/e=28的离子的可能来源进行了推测：一是CH3N+≡CH离子进一步发生重排，失去CH2游离基；二是CH2=N+H2脱去氢分子。第二部分，利用激光质谱法在266 nm激光作用下研究了异丙胺跟正丙胺的多光子电离质谱，两者多光子电离产生的离子种类基本上相同，但是离子产生方式有所不同。在正丙胺中，正丙胺母体离子α断裂产生质荷比为30的离子，该离子脱氢产生质荷比为28的离子，正丙胺母体离子裂解生成的中性CH2CH3碎片进一步吸收光子解离产生CHx+(x=0-3)和C2Hx+(x=0，2，3)离子。异丙胺多光子电离质谱中没有观测到母体离子，主要讨论了质荷比为28、42、44、58离子的可能产生过程，并用从头算的方法得出了质荷比为42的离子为CH3C≡N+H。异丙胺质谱图中质荷比为28的离子产生过程跟正丙胺不同，我们认为主要有两种可能通道：一是质荷比为42的离子发生重排，失去CH2游离基；另一种是CH2=N+H2脱去一分子氢。并且在实验中都观测到了正丙胺和异丙胺规则的团簇离子。
本论文具体内容安排如下：
1．多光子过程跟飞行时间质谱简介，实验主要理论计算方法，课题研究现状。
2．实验装置及实验方法。
3．胺类物质及有机质谱理论。
4.355 nm激光作用下二甲胺多光子电离质谱研究。
5.266 nm激光作用下正丙胺和异丙胺多光子电离质谱研究。
二甲胺;丙胺;多光子电离质谱
曲阜师范大学
硕士
物理电子学
孔祥和
2009
中文
O623.731;O657.63
34
2009-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）