硝基取代位点对质子化硝基苯并咪唑离子紫外光解离的影响

摘要

为探究硝基取代位点对硝基苯并咪唑类分子紫外光解离的影响,本研究通过将傅里叶变换离子回旋共振(FT-ICR)质谱仪与可调谐紫外激光器相结合,分别对2-硝基苯并咪唑(2-nitrobenzimidazole, 2-NBI)、5-硝基苯并咪唑(5-nitrobenzimidazole, 5-NBI)及7-硝基苯并咪唑(7-nitrobenzimidazole, 7-NBI)3种同分异构体的质子化离子进行紫外光解离(UVPD)质谱和光谱研究。实验结果表明,UVPD可以有效区分3种同分异构体。从UVPD光谱来看,2-NBI对应的光谱吸收带可延伸到360 nm左右,而5-NBI与7-NBI的光谱吸收则分别截止在290 nm和300 nm。UVPD质谱的碎裂离子比碰撞诱导解离(CID)实验中产生的产物离子丰富,其中一些离子的产生体现出明显的波长依赖性。结合理论计算,对3种离子的主要解离通路进行研究。对于2-NBI,可以测到m/z 147、146,分别归因于咪唑环N原子上的1次和2次H原子转移最终导致的OH^(+)和H_(2)O丢失。对于5-NBI,由于其硝基距离咪唑环较远,无法发生类似的H原子转移,故只能观察到由于O丢失而形成的m/z 148碎片离子;而对于7-NBI,其硝基介于苯环与咪唑环之间,仅能够发生1次H转移,所以只能测到m/z 147(OH^(+)丢失)碎片离子。最后,对m/z 134、106碎片离子的产生通道进行了详细分析和讨论。