氢键团簇的同步辐射真空紫外光电离和解离

许多生物、化学以及其它一些过程和现象都与氢键密切相关，因此分子间的氢键是一个经久不衰的研究课题，对气相中氢键团簇开展研究是了解氢键物理化学本质的重要途径。最新研究表明，在对单体含有beta碳的氢键团簇的单光子电离过程中，不仅有质子转移还伴随有beta碳－碳键断裂过程，前者为众人所熟知，但后者常被忽视。本项目中，拟应用可调谐的同步辐射真空紫外光源和相关设备，拟对乙醇，乙酸等有机分子在超音速膨胀过程中形成的氢键团簇进行单光子电离，并应用飞行时间质谱探测，通过采集各个物种的光电离效率谱（PIE），并结合量化计算，希望获得这类氢键团簇在单光子电离过程中发生的分子－离子反应多个竞争解离通道（特别是涉及较少的beta碳－碳键断裂解离通道）的动力学信息（电离能，离子出现势等）。在此基础上，试图探讨由氨基酸分子组成的较复杂的氢键团簇在真空紫外单光子电离过程中可能存在的多个解离通道的动力学过程。

在该基金项目的支持下，我们重点开展了乙酸和乙醇分子及其团簇体系的光电离和光解离的动力学研究。研究中主要应用超声膨胀分子束源，同步辐射真空紫外光源和反射式飞行时间质谱分析器获得相关的实验数据。结合DFT理论计算，对分子在真空紫外条件下发生的光电离解离的动力学过程进行了研究，着重对其在光电离解离过程中发生的碳-碳键断裂的解离机理在理论和实验上进行了深入的探讨。最新研究表明：分子中发生的碳-碳键断裂解离通道可能与分子中超共轭效应相关。该结果对于我们在解释质谱分析生物大分子过程中出现的解离碎片，有很重要学术价值和借鉴意义。除此之外，该项目还支持课题组应用双步激光质谱法开展了生物组织中药物分子的原位探测分析。我们还开展了拉曼光谱和表面增强拉曼的基础和应用研究。本项目的资助下，共发表SCI收录论文14篇。