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Chiralitätsanalyse mittels Femtosekunden Laserionisation Massenspektrometrie

Horsch, Philipp - Philipps-Universität Marburg (2013)


Für die vorliegende Doktorarbeit wurden enantiosensitive Untersuchungen mit ultrakurzen Laserpulsen im Bereich einiger Femtosekunden (fs) durchgeführt. Dazu wurde die Chiralitätsanalyse mit der Laserionisation-Massenspektrometrie (LIMS) kombiniert. Die unterschiedliche Drehrichtung von links- (LCP) und rechts-zirkular (RCP) polarisierten Laserpulsen erzeugt dabei verschiede Ionenausbeuten für chirale Moleküle. Diese Ionenausbeuten wurden in einem Flugzeitmassenspektrometer detektiert und der CD in Ionenausbeuten nach Gleichung berechnet. Ein Vorteil dieser Methode, gegenüber anderen enationsensitiven Chiralitätsanalysen, liegt in der inhärenten Trennung von Stoffen unterschiedlicher Masse zu Ladungsverhältnisse (m/z) im Flugzeit-Massenspektrometer, was zeitaufwendige chemische Separationsmethode obsolet macht. Außerdem ermöglicht diese Kombination neben der Chiralitätsanalyse eine chemische Identifikation des Analyten anhand des Masse zu Ladungsverhältnisses des Mutterions oder spezifischer Fragmentationsmuster. Solche Analysen wurden zunächst mit Nanosekunden-Laserpulsen veröffentlicht. Die Verwendung von fs-Laserpulsen für diese Analyse-Methode ist aus wissenschaftlichen und analytischen Fragestellungen interessant, da für solche kurzen Pulse generell höhere Ionenausbeuten für die Mutterionen der Analyten erhalten werden, was die chemische Identifikation erleichtert.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss von Laserpulsparametern und verschiedener Anregungs- bzw. Ionisationsprozesse auf den CD-Effekt für unterschiedliche chirale Analyten untersucht. Für die Korrektur sowohl von zufällige n wie auch systematischen Abweichungen wurde als interner Standard eine achirale Referenzsubstanz verwendet.


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