열분해-GCxGC-MS를 이용한 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무 분석 [GC-TOFMS 응용프로그램]
엠에스팁 No.273
개요
최근에 우리는 전자 이온화(EI)뿐만 아니라 전계 이온화(FI) 및 광 이온화를 포함한 다중 이온화 기술을 사용할 수 있는 새로운 가스 크로마토그래피/고해상도 비행 시간형 질량 분석기(GC/HR-TOFMS) 시스템을 개발했습니다. 파이).
FI는 포화 탄화수소를 포함한 모든 화합물에 대해 최소한의 조각화로 분자 이온을 생성하기 때문에 탄화수소 분석에 적합한 소프트 이온화 기술입니다. PI는 또한 현재 설계에 사용되는 중수소 램프의 최대 실용 광자 에너지(10.8eV) 미만의 이온화 에너지를 가진 화합물에 대한 고감도 및 분자 이온 정보를 제공하는 소프트 이온화 기술입니다.
본 연구에서는 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)의 열분해 생성물을 조사하기 위해 열분해(Py)/GCxGC/HR-TOFMS 시스템을 적용하였다.
결과 및 논의
Py/GCxGC의 잠재력을 평가하기 위해 EI로 측정한 일반 1DGC와 2DGC(그림 1) 간의 크로마토그래피 피크 분리를 비교했습니다. 1DGC 데이터에서는 공동 용출 성분이 많이 관찰되어 명확하게 식별하기 어려웠습니다. 2DGC 데이터에서 이러한 화합물은 2nd GC 차원으로 분리되었으며 GCxGC/EI 데이터에 대한 자동 피크 검색 기능을 사용하여 EPDM 샘플에서 약 1,023개의 화합물을 관찰했습니다.
표 1 측정 조건
| [열분해 조건] | |
|---|---|
| 열분해 온도 | 650 ° C |
| [GCxGC 조건] | |
| 1st 칼럼 | BPX5(SGE), 30m x 0.25mm, 0.25um |
| 2nd 칼럼 | BPX50(SGE, 2m x 0.1mm, 0.1um |
| 오븐 온도 | 50℃(1분) → [5℃/분] → 320℃(10분) |
| 주사 온도 | 300 ° C |
| 주사 방법. | 분할 모드(100:1) |
| 열 흐름 | 1.8 mL / min |
| 변조 기간 | 5초 |
| [MS 조건] | |
| 이온 소스 | EI/PI 조합 이온 소스 EI/FI 조합 이온 소스 |
| 이온화 | EI+, 70eV, 300uA 파이+, 디2 램프: 115-400nm (10.8eV@115nm) FI+, -10kV, 8mA/10초 |
| 질량 범위 | m / z 35-650 |
Fig.1 1DGC와 2DGC TICC의 비교
우리는 EI 방법뿐만 아니라 소프트 이온화 방법인 PI 및 FI에서도 우수한 크로마토그래피 분리를 얻었습니다(그림 2). NIST EI 데이터베이스 검색을 사용하여 열분해 제품을 식별했습니다(그림 3).
반면, 일치 계수가 낮은 EI 데이터베이스를 사용하여 식별할 수 없는 알려지지 않은 구성 요소가 많이 있었습니다. 이 경우 정확한 화학 공식을 추정했습니다. m / z FI 및 PI 질량 스펙트럼에서 이러한 분자 이온의 값. 예를 들어, 우리는 화합물 A에 대한 정확한 질량 분석을 보여주었습니다. 우리는 분자식에 대해 6개의 후보를 얻었습니다. 측정 m / z 동위 원소 패턴은 C와 가장 유사합니다.23H26N2. 따라서 우리는 이 화합물이 중합된 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린이라고 의심했습니다. 고무 항산화제 TMQ
그림 2 GCxGC/EI , PI 및 FI TICC
그림 3 GCxGC/EI 정성 분석 결과
그림 4 2DGC TICC에서 화합물 A에 대한 질량 스펙트럼 및 정확한 질량 분석.
결론
- EI 및 소프트 이온화, PI 및 FI에 대한 탁월한 GCxGC 분리를 얻을 수 있습니다.
- EI 데이터베이스 검색은 여전히 GC/MS 정성 분석을 위한 첫 번째 단계입니다.
- 소프트 이온화 및 정확한 질량 분석은 화합물 식별에 유용합니다.
TMQ
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