TATP的质子转移反应的质谱研究

• 作者: 储焰南 徐国华 李建权 李虎 沈成银 王玉杰 王鸿梅 郑培超 韩海燕
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 质子转移反应质谱 三过氧化三丙酮(TATP) 离子化学 炸药
• 年，卷（期）: 2009,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 274-278
• 页数: 5页
• 分类号: O657|O641
• 字数: 3595字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0251-0790.2009.02.010

摘要

利用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/cc-pVDZ水平上,对三过氧化三丙酮(Triacetone triperoxide,TATP)及其质子化离子[TATP+H]+进行了构型优化和质子亲和势(Proton Affinity,PA)计算,研究结果表明,PA(TATP)=866.73 kJ/mol大于PA(H2O)=691.0 kJ/mol,TATP与H3O+可发生质子转移反应. 在自行研制的质子转移反应质谱(Proton transfer reaction mass spectrometry,PTR-MS) 装置上,研究了TATP与H3O+反应生成的特征离子. 当漂移管中E/N=1.4×10-15 V*cm2时,在荷质比m/z=91,75,74,59,43等处观察到了产物离子. 降低E/N至0.5×10-15 V*cm2后,在m/z=223处观察到了质子化产物离子([TATP+H]+),验证了计算结果;结合[TATP+H]+的构型,分析了TATP质子转移反应产物离子可能的归属及其形成过程. 结合PTR-MS漂移管内E/N的改变引起m/z=223,91,43等离子的变化特征,可实现TATP的准确识别和快速定量检测,检测下限达到5.0×10-10 mol/L(±50%).