Введение к работе
Актуальность темы. Современная масс-спектрометрия отрицательна ионов (ОИ) является одним из вакннх информативных методов ис-:ледования индивидуальных соединений, который дает богатую и уни-іальную информацию об электронных свойствах молекул. Одним из іаиболее перспективігах направлений масс-спектрометрии О'Л является іетод резонансного захвата электронов (P33J. Полученные этим ме-'одом экспериментальные даніше важны для физики и химии плазмы, лектрохимии, радиационной химии, при физико-химических исследо-' аниях строения вещества. Кроме того, в последние годы открылись ирокие перспективы для применения метода РЗЭ в решении экологи-:еских задач.
Хотя за последние десятилетия накоплен достаточно большой ксперименталышй и теоретический материал по РЗЭ как простых, ак и. сложных молекул органических соединений, возможности и облас-и применения данного метода в органической и физической химии в начительной степени еще не выяснены. Не нашли в достаточной мере свещения вопросы влияния заместителей на процессы захвата элект-онов и направление фрагментации отрщателышх молекулярных ионов ОМИ}. Насущной задачей является также расширение крута предста-ителей молекул различных классов органических соединений, под-ергнутых более детальному изучению как с помощью квантово-хими-еских расчетов, так и на основе экспериментальных данных, полу-енных при совместном применении различных физических методов. Од-ако данный подход часто сталкивается с непреодолгсгши трудностя-и по мере усложнения молекул органических соединений и большого х разнообразия. Для широкого внедрения метода РЗЭ в практику ор-анической химии актуальной задачей является накопление большого кспериментального материала с целью установления закономернос-ей, связывающих строение молекул с их масс-спектрами, как это ринято в традиционной масс-спектрометрии.
Б качестве объектов исследования выбраны молекулы следующих лассов соединений: замещенные ацетилены, замещенные бензолы анизолы, тиоанизолы, нитробензолы,W-сулъфиниланилины и их фтс— ированные аналоги), циклопропансодержащие соединения (циклопро-аны, спиро [2,4] гепта-4,6-диены, спиро [циклопропан-1,1-инден]-2-арбоксилаты), а также различные фулъвены.
Работа выполнена в соответствии с планом Института химии Баш-
кирского научного центра Уральского отдаления АН СССР по тече "Исследование электронной структуры колекул методом столкновения с электронами и фотонами" (номер госрагистрации 81095719).
Цель работы - установление основных закономерностеіі фрагментации молекул различных классов органичесішх соединений в процес сах РЗЭ;
изучение влияния заместителей на процессы образования 0И;
установление природы резонансных состояний ОМИ с помощью фотоэлектронных спектров (ФЭС).
Научная новизна. Проведено систематическое исследование мет< дом масс-спектрометрии резонансного захвата электронов 82 замещенных ацетиленов, бензолов, циклопропансодержащих соединений. Установлены основные закономерности фрагментации молекул различных классов органических соединений при РЗЭ и определены эмпирические правила, связывающие строение этих соединений с их масс-спектрами. Выяснена роль функциональных групп на процессы РЗЭ и показано, что наличие внутримолекулярного взаимодействия между функциональными группами приводит к неаддитивным изменениям сеч ній образования ОИ. Впервые отмечена корреляция мелду вкладами атсмоь функциональных групп в нижнюю вакантную молекулярную орб таль и эффективными сечениями образования ОИ. Для замещенных ни робензолов.^-сульфиниланилинов, анизолов, тиоанизолов и их фто рироважшх аналогов установлена природа высокоэнергетичных резо нансных состояний. Для этих соединений отмечена корреляция межд сериями резонансных состояний с ФЭ-спектрами.
Практическая ценность работы. Полученные данные позволяют и пользовать метод РЗЭ для идентификации и структурных исследован замощенных ацетиленов, бензолов и циклопропансодержащих соедине ний ввиду малолинейчатости и простоты интерпретации масс-спект; О'Л данных классов соединений.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на кс ференцнях молодых ученых Института химии БНЦ УрО АН СССР (Уфа, 1983, 1985, 1987 гг.), 1У Всесоюзной конференции по масс-спект] метрии(Суш, 1986 г.), Всесоюзном семинаре по аналитической мае спектрометрии (Новосибирск, 1986 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 статі в центральных журналах и 5 тезисов докладов.
Объем и структура работы. Работа изложена на 140 листах маї нописного текста и включает введение, литературный обзор на те: "Влияние заместителей на процессы образования, фрагментацию и
энергии резонансных состояний ОИ", обсуждение результатов, экспериментальную часть, выводы и список цитируемой литературы из 163 наименований. В приложении приведены масс-спектры ОИ РЗЭ и кванте— во-химические расчеты основного состояния некоторых исследуемых соединений.
