基于密度泛函理论的三聚氰胺质谱裂解过程研究

摘要：

本研究运用密度泛函理论的第一性原理计算方法,在考虑准分子离子自旋的情况下,采用B3LYP/6-311+ +G(2d,2p)高精度基组全自由度优化了各质谱碎片准分子离子的稳定几何构型,计算了质谱分析中三聚氰胺形成的各碎片离子的键断裂能,分析了3种中间离子碎片Mulliken原子电荷分布,进而推导出三聚氰胺的质谱裂解途径.计算结果表明,三聚氰胺准分子离子m/z 127通过环断裂方式逐级裂解生成m/z 85和m/z 68碎片离子,其中部分m/z 68碎片离子进一步裂解形成m/z 43碎片离子.采用三重四极杆质谱仪,在正离子多反应监测扫描模式(MRM)下,观测到三聚氰胺质谱裂解的主要碎片离子有C2 H5 N4+(m/z 85)、C2H2N3+(m/z 68)和CH3N2+(m/z 43),且其质谱峰信号强度依次减小,该现象进一步验证了裂解能理论计算的可靠性.此外,实验还发现,准分子离子的质谱裂解途径主要受碎片离子Mulliken电荷分布及其化学键相互作用强弱的影响.该方法有助于三聚氰胺结构的准确鉴定,也可为三聚氰胺的检测、研究和应用提供理论依据.

关键词：三聚氰胺、质谱裂解过程、密度泛函理论、第一性原理

所属期刊栏目：37

分类号：O657.63(分析化学)

资助基金：国家科技支撑计划项目2013BAK12B06;质检公益性行业科研专项“双打”项目2012104001;湖南省质量技术监督局2013年科技计划项目2013KJJH31

在线出版日期：2016-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：37-42