Analisis Komprehensif + Analisis Komponen Tidak Diketahui Resin Vinyl Asetat Menggunakan Pirolisis GC-MS [Aplikasi GC-TOFMS]

Umum

Kemajuan dalam spektrometri jisim membolehkan analisis sampel mikro dan komponen yang tidak diketahui yang tidak dapat diperhatikan sebelum ini. Apabila jumlah maklumat yang diperoleh daripada spektrometri jisim meningkat, para penyelidik meminta teknik mudah untuk menganalisis pelbagai komponen yang diperhatikan, dan akibatnya, terdapat peningkatan dalam permintaan untuk teknik analisis komprehensif termasuk analisis klasifikasi berbilang.

Dalam kerja ini, kami akan memperkenalkan teknik baharu untuk analisis bukan sasaran, yang menggabungkan analisis komprehensif menggunakan GC-TOFMS resolusi tinggi dan analisis komponen yang tidak diketahui menggunakan pengionan lembut.

kaedah

Sebagai sampel model, 6 resin vinil asetat komersial (pelekat) telah digunakan. Spektrometer jisim masa penerbangan kromatografi gas (GC-TOFMS) telah digunakan untuk pengukuran. Oleh kerana sampel emulsi termasuk pelekat sukar untuk dianalisis tanpa rawatan awal, sampel telah tertakluk kepada pirolisis.

Data yang terhasil dianalisis oleh AnalyzePro (SpectralWorks) untuk membandingkan berbilang sampel oleh PCA.

Jadual1. Syarat Pengukuran

Syarat Py-GC-TOFMS

Hasil

Sebanyak 6 sampel resin vinil asetat telah dianalisis oleh pirolisis GC-EI TOFMS (n=3), dan data yang terhasil tertakluk kepada PCA oleh AnalyzerPro. Plot skor PCA (Rajah 1) menunjukkan bahawa sampel E telah dipisahkan dengan jelas pada 1^st paksi komponen utama dan sampel B pada 2^nd paksi komponen utama, masing-masing. Komponen yang menyumbang kepada setiap komponen utama mudah dikesan dalam plot pemuatan.

Antara komponen yang menyumbang kepada pemisahan pada paksi komponen utama sekunder (sebelah positif), iaitu komponen ciri sampel B, komponen pada RT 4.55 min telah dianalisis secara terperinci (data di sebelah kanan Rajah 2).

Carian perpustakaan NIST menganggarkan bahawa komponen pada RT 4.55 min berkemungkinan 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate (berat molekul 286) dengan faktor padanan 813. Walau bagaimanapun, spektrum jisim FI ini komponen mengesan puncak asas di m/z 217, dan akibatnya, berat molekul yang dianggarkan dalam carian perpustakaan NIST berbeza dengan ketara daripada berat molekul yang dianggarkan daripada hasil pengionan FI. Walaupun struktur kimia 2,2,4-Trimetil-1,3-pentanediol diisobutirat mengandungi kumpulan ester, pengionan FI mengesan tiada ion yang mempunyai m/z sama dengan itu. Kumpulan ester yang mengandungi sebatian umumnya diketahui menghasilkan molekul terproton dengan pengionan FI. Oleh itu, kemungkinan besar komponen pada RT 4.55 min bukanlah komponen yang dianggarkan dalam carian perpustakaan NIST tetapi merupakan komponen lain yang mempunyai spektrum EI yang serupa. Rajah 3 menunjukkan spektrum jisim komponen pada RT 4.55 min yang diperoleh oleh EI dan FI. Rajah 4 menunjukkan formula struktur 2,2,4-Trimetil-1,3-pentanediol diisobutirat. Selepas meneliti data EI dan FI secara terperinci, dianggarkan bahawa komponen pada RT 4.55 min mempunyai struktur yang ditunjukkan dalam Rajah 5. Tiada satu pun perpustakaan utama yang disediakan oleh NIST termasuk komponen yang sama dengan struktur ini.

PCA ialah teknik yang berkesan dan cekap untuk analisis komprehensif data GC-TOFMS. Khususnya, untuk berbilang perbandingan sampel, penggunaan skor dan plot pemuatan memungkinkan untuk memeriksa persamaan antara sampel dan komponen ciri setiap sampel. Selain itu, walaupun carian perpustakaan NIST ialah alat yang berkuasa untuk mengenal pasti komponen ciri sampel, menggabungkan carian perpustakaan NIST dengan maklumat berat molekul yang diperoleh melalui pengionan lembut seperti FI membolehkan untuk mengenal pasti komponen dengan tahap ketepatan yang lebih tinggi, menghalang pengecaman palsu.

Rajah 3. Spektrum jisim EI dan FI dan keputusan analisis jisim tepat untuk komponen yang tidak diketahui (RT 4.55 min) dalam sampel B

Massa	Formula	Dikira Massa	Massa ralat [m Da]	DBE
217.178	C12 H25 O3	217.1798	-1.8	0.5

Massa	Formula	Dikira Massa	Massa ralat [m Da]	DBE
43.0544	C3 H7	43.0542	0.2	0.5
56.0622	C4 H8	56.0621	0.1	1.0
71.0493	C4 H7 O	71.0491	0.2	1.5
83.0858	C6 H11	83.0855	0.3	1.5
89.0596	C4 H9 O2	89.0597	-0.1	0.5
98.1091	C7 H14	98.1090	0.1	1.0
111.1177	C8 H15	111.1168	0.9	1.5
143.1096	C8 H15 O2	143.1067	2.9	1.5
145.1246	C8 H17 O2	145.1223	2.3	0.5
173.1189	C9 H17 O3	173.1172	1.7	1.5