Orientador: Marcos Nogueira Eberlin

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Resumo: A espectrometria de mobilidade iônica separa íons de diferentes tamanhos ou formatos (seção de choque) em fase gasosa de acordo com o tempo que levam para atravessar uma câmara preenchida com gás sob a influência de um campo elétrico fraco. O acoplamento dessa técnica à espectrometria de...

Resumo: A espectrometria de mobilidade iônica separa íons de diferentes tamanhos ou formatos (seção de choque) em fase gasosa de acordo com o tempo que levam para atravessar uma câmara preenchida com gás sob a influência de um campo elétrico fraco. O acoplamento dessa técnica à espectrometria de massas (IM-MS) resulta em uma ferramenta extremamente versátil, pois adiciona uma nova dimensão aos dados de MS com informação sobre a estrutura tridimensional das espécies. Assim, a IM-MS tem sido muito utilizada para o estudo conformacional de proteínas, separação de isômeros e análise de misturas complexas. Neste trabalho, investigamos novas aplicações da IMMS, focando na separação de isômeros. Na primeira parte, mostramos que a IM-MS é capaz de separar isômeros posicionais de piridil porfirina mono ou multi substituída com [Ru(bpy)2Cl]+. Os isômeros substituídos em meta mostraram ser mais compactos do que os substituídos em para. Entretanto, os isômeros di-substituídos em cis e trans possuem seção de choque muito parecida e não puderam ser separados. Na segunda parte, mostramos a separação e caracterização de protômeros (espécies protonadas ou desprotonadas em sítios distintos). Apesar da protonação (ou desprotonação) em sítios diferentes não alterar significativamente a seção de choque da espécie, ela pode resultar em íons com distribuição de cargas contrastantes, o que leva a formação de heterodímeros entre os íons e as moléculas do gás (CO2) com forças e tempo de vidas contrastantes, assim assegurando a resolução desses protômeros por IM-MS. Na terceira parte do trabalho, investigamos o potencial da técnica para o detalhamento composicional e estrutural de compostos presentes em petróleo através da análise de cortes de destilação de alto ponto de ebulição

Abstract: Ion mobility mass spectrometry separates ions with different size or shape (collision cross section) in the gas phase according to the time they take to travel through a cell filled with gas under the influence of a low electric field. The coupling of this technique to mass spectrometry...

Abstract: Ion mobility mass spectrometry separates ions with different size or shape (collision cross section) in the gas phase according to the time they take to travel through a cell filled with gas under the influence of a low electric field. The coupling of this technique to mass spectrometry (IM-MS) results in an extremely versatile tool, since it adds a new dimension to MS data with information about the species¿ threedimensional structure. Therefore, IM-MS has been extensively used for protein conformation studies, isomer separations and analysis of complex mixtures. In this work, we investigate new applications of IM-MS, focusing on isomer separation. In the first part, we show that IM-MS is able to separate positional isomers of pyridilporhyrins mono or multi-substituted wih [Ru(bpy)2Cl]+. The meta substituted isomers were shown to be more compact than the para substituted isomers. On the other hand, cis and trans di-substituted isomers display very similar collision cross sections and could not be separated. In the second part of this work, we show the separation and characterization of protomers (species protonated or deprotonated in different sites). Although protonation (or deprotonation) in different sites does not change significatly the species collision cross section, it may result in ions with contrasting charge distribution, which leads to the formation of heterodimers between ions and gas molecules (CO2) with contrasting strengths and life times, therefore allowing the resolution of these protomers by IM-MS. In the third part of this work, we investigate the potencial of this technique for the compositional and structural detailing of compounds present in crude oil by the analysis of high boiling point distillation cuts