Ionenmobilitäts-Massenspektrometer
Final Report Abstract
Das beschaffte Ionenmobilitäts-Massenspektrometer wurde seit seiner Inbetriebnahme für unterschiedliche Anwendungen genutzt und hat dort jeweils maßgeblich zum Erfolg der durchgeführten Forschungsvorhaben beigetragen. Ein erster Schwerpunkt lag dabei im Bereich der makromolekularen Chemie. Die gesteigerten Ansprüche an moderne Funktionspolymere stellen nicht nur erhöhte Anforderungen an deren kontrollierte Synthese, sondern auch an deren Analyse. Die Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie hat hier neue Möglichkeiten erschlossen, kann allein aber keine Informationen zur dreidimensionalen Gestalt und zum Verzweigungsgrad der Polymerketten liefern. Die Gruppe Vana konnte nun mit Hilfe des beschafften Geräts demonstrieren, dass sich dieses analytische Problem durch die Kopplung der ESI-Massenspektrometrie mit Ionenmobilitätsmessungen lösen lässt. Besonderer Vorteil dieses Ansatzes ist der nur sehr geringe Probenverbrauch. Für diese in der Polymer-Analytik neu etablierte Methodik sind ein erhebliches Potential und ein großer praktischer Nutzen zu erwarten. Auf der Grundlage von Messungen mit dem beschafften Gerät hat die Gruppe Vana außerdem ein Verfahren zur Bestimmung der Dielektrizitätskonstanten von Polymeren vorgeschlagen. Ein zweiter Schwerpunkt lag auf dem Gebiet der metallorganischen Chemie. Auch hier versprechen Ionenmobilitätsmessungen einfache ESI-massenspektrometrische Experimente auf wertvolle Weise zu ergänzen, indem sie ansonsten nicht zugängliche strukturelle Informationen bereitstellen. Allerdings erlaubt das beschaffte Gerät, das gepulste elektrische Felder verwendet (sog. traveling waves), keine direkte Ableitung absoluter Stoßquerschnitte aus den gemessenen Driftzeiten, sondern erfordert eine Kalibrierung. Die Gruppe Koszinowski hat erstmals Kalibrierungsstandards speziell für metallorganische Komplexe entwickelt und ihre Eignung für diesen Zweck systematisch untersucht. Damit ist der Einsatz von Ionenmobilitäts-Spektrometern mit gepulsten elektrischen Feldern zur Charakterisierung metallorganischer Ionen auf eine solide Grundlage gestellt. Die Gruppe Koszinowski hat die Methodik bereits genutzt, um die Struktur zentraler Zwischenstufen Palladium-katalysierter Kreuzkupplungen aufzuklären, die in der Literatur kontrovers diskutiert worden waren. Außerdem setzt sie die Methode ein, um die Struktur verschiedener Organocuprate und -argentate zu bestimmen. Darüber hinaus hat die Gruppe Clever das beschaffte Gerät benutzt, um eine Vielzahl Metall-basierter supramolekularer Komplexe zu identifizieren. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen tragen dazu bei, die Prinzipien der molekularen Selbstorganisation und Erkennung besser zu verstehen.
Publications
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Easy Access to the Characteristic Ratio of Polymers Using Ion‐Mobility Mass Spectrometry. Macromolecular Chemistry and Physics, 218(1).
Kokubo, Shinsuke & Vana, Philipp
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Synthesis and coordination chemistry of tetradentate chelators based on ligand-appended G-quadruplex structures
Engelhard, David
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Control over Assembly and Interpenetration of Pd-based Coordination Cages
Zhu, Rongmei
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Obtaining the Dielectric Constant of Polymers from Doubly Charged Species in Ion-Mobility Mass Spectrometry. Macromolecular Chemistry and Physics, 218(17), 1700126.
Kokubo, Shinsuke & Vana, Philipp
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Cationic End-Functional Polyethylene via Catalyzed Chain Growth: Synthesis, Mass Spectrometry, and Applications. Macromolecules, 51(21), 8469-8476.
Staudt, Byron Helmut; Wagner, Jannik & Vana, Philipp
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Characterization of Physical and Chemical Properties of Synthetic Polymer using Ion Mobility-Mass Spectrometry
Kokubo, Shinsuke
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Supramolecular Coordination Cages based on Bispyridyl-ligands with redox Properties
Löffler, Susanne
