超臨界流体における不安定化学種のオンラインエレクトロスプレー質量分析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13640610
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 荒川 隆一 関西大学, 工学部, 教授 (00127177)
• キーワード: エレクトロスプレーイオン化 / ESI-MS / オンライン質量分析 / 二酸化炭素超臨界流体 / SCF / 反応中間体 / propylene oxide / propylene carbonate

研究概要

エレクトロスプレーする針先の上流に小型の超臨界流体(SCF)反応セルを結合し,直接オンラインで質量分析するためのelectrospray ionizanon mass spectrometry(SCF-ESI-MS)の開発を目的とする.そして,超臨界流体中の不安定化学種のキャラクタリゼーションをおこなうためのオンラインシステムを構築する.超臨界状態における光反応や有機反応の中間体や反応生成物をオンライン質量分析で迅速・高感度で検出する時の最大の問題点は,如何に最適なエレクトロスプレー条件を実現できるかということである.ESIの針先部を工夫することにより,安定なスプレー状態が得られることを見出した.SCF-ESI-MS法をもちいてCO_2SCF中におけるpropylene oxide(PO)からpropylene carbonate(PC)および1,2-Buty1ene Oxide(BO)から1,2Butylene Carbonate(BC)の合成の初期反応生成物の分析に適用した.その結果,POのSCF反応生成物をオフライン質量分析で測定したときは,生成物であるPC関連イオンを検出した.しかしながら,高温・高圧下でのCO_2のSCF反応中に直接オンライン質量分析したときは,PC関連イオンは検出されずに,POのCO_2付加クラスターイオンが検出された.現在,なぜオフラインとオンライン測定の違いによって,検出する生成物イオンが異なるのかその原因について検討中である.もし,その原因が明らかになれば,このオンライン測定で観測されるCO_2付加POクラスターがPC合成反応の重要な反応中間体であることが検証される.

研究成果

• [文献書誌] M.Alajarin, A.Lopez-Lazaro, A.Pastor, P.D.Prince, J.W.Steed, R.Arakawa: "Dimerization of tris(o-ureidobenzyl)amines ; a novel class of aggregates"Chem. Comm.. (2). 169-170 (2001)
• [文献書誌] K.Tsukahara, M.Nishinine, K.Kiguchi, Y.Shioyarna, M.Matsui, N.Kubota, R.Arakawa: "Assembly of Diethylenetriaminepentaacetatocobaltate(III) Complexes on the surface Lysine Residues of Myoglobin"Chem. Lett.. 414-415 (2001)
• [文献書誌] R.Arakawa, K.Abe, M.Iwai, T.Fukuo, Y.Nakabayashi: "Analysis of Photochemical Reactions of Bis(1, 1O-phenanthroline) diamineruthenium(II) Complexes by Electrospray Ionization Mass Spectrometry"J. Mass Spectrom. Soc. Jpn.. 49(5). 183-187 (2001)
• [文献書誌] T.Fukushima, Y.Matsuda H.Hashimoto, R.Arakawa: "Studies on Solvation of Lithium lons in Organic Electrolyte Solutions by Electrospray lonization Mass Spectroscopy"Electrochemical and Solid-State Letters. 4(8). A127-A128 (2001)