JPH0770302B2 - 高分子分子構造分析装置 - Google Patents
高分子分子構造分析装置Info
- Publication number
- JPH0770302B2 JPH0770302B2 JP63003849A JP384988A JPH0770302B2 JP H0770302 B2 JPH0770302 B2 JP H0770302B2 JP 63003849 A JP63003849 A JP 63003849A JP 384988 A JP384988 A JP 384988A JP H0770302 B2 JPH0770302 B2 JP H0770302B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- molecular structure
- sample
- mass spectrometry
- molecule
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高分子化合物の分子構造を分析する高分子分子
構造分析装置に関する。
構造分析装置に関する。
［従来の技術］ 高分子化合物の分子構造を解析するためのデータは、こ
れまで赤外吸収スペクトル法、ラマン散乱法、核磁気共
鳴法、熱分解ガスクロマトグラフ／質量分析法等により
得られていた。これらは、それぞれ以下のような特徴を
持っている。
れまで赤外吸収スペクトル法、ラマン散乱法、核磁気共
鳴法、熱分解ガスクロマトグラフ／質量分析法等により
得られていた。これらは、それぞれ以下のような特徴を
持っている。
すなわち、赤外吸収スペクトル法は、分子内の原子間の
各種振動において、分子の双極子モーメントが変化する
ような振動モードに活性であり、得られた赤外吸収スペ
クト上の各吸収ピークは、分子内の各原子間結合に特徴
的である。従っていかなる原子間結合が分子内に存在す
るかを知ることができ、多くのそのような原子間結合の
情報から、試料とした高分子化合物の分子構造を解析す
ることができる。また、本法においては、多くの物質の
スペクトルが集められ、データベース化されているた
め、コンピュータによる検索によって迅速に物質の同定
を行うことも可能となりつつある。
各種振動において、分子の双極子モーメントが変化する
ような振動モードに活性であり、得られた赤外吸収スペ
クト上の各吸収ピークは、分子内の各原子間結合に特徴
的である。従っていかなる原子間結合が分子内に存在す
るかを知ることができ、多くのそのような原子間結合の
情報から、試料とした高分子化合物の分子構造を解析す
ることができる。また、本法においては、多くの物質の
スペクトルが集められ、データベース化されているた
め、コンピュータによる検索によって迅速に物質の同定
を行うことも可能となりつつある。
ラマン散乱法は、分子内の原子間の各種振動において、
分子の分極率が変化するような振動モードに活性であ
り、得られたラマン散乱スペクトル上の各ピークは分子
内の各原子間結合に特徴的である。従って赤外吸収スペ
クトル法とは相補的に、いかなる原子間結合が分子内に
存在するかを知ることができ、多くのそのような原子間
結合の情報から試料とした高分子化合物中に、いかなる
原子間結合が存在するかを、またいかなる分子構造を試
料高分子が有するかを解析することができる。
分子の分極率が変化するような振動モードに活性であ
り、得られたラマン散乱スペクトル上の各ピークは分子
内の各原子間結合に特徴的である。従って赤外吸収スペ
クトル法とは相補的に、いかなる原子間結合が分子内に
存在するかを知ることができ、多くのそのような原子間
結合の情報から試料とした高分子化合物中に、いかなる
原子間結合が存在するかを、またいかなる分子構造を試
料高分子が有するかを解析することができる。
核磁気共鳴法では、分子中の核スピン量子数が０以外の
原子核のスピンの情報を得ることができる。この情報
は、原子核の周囲の電子密度や、結合原子の種類や数に
関するデータを含んでおり、試料とした高分子化合物の
分子構造を明確に解析することが可能である。
原子核のスピンの情報を得ることができる。この情報
は、原子核の周囲の電子密度や、結合原子の種類や数に
関するデータを含んでおり、試料とした高分子化合物の
分子構造を明確に解析することが可能である。
熱分解ガスクロマトグラフ／質量分析法は試料高分子の
微細片または微量粉末を不活性ガス中にて高温で熱分解
し、得られた熱分解ガスをガスクロマトグラフにより各
成分に分離した後、質量分析法により各成分の質量スペ
クトルを得る方法である。質量スペクトルは物質に対し
て特徴的であり、従って熱分解ガス中の各成分を同定す
ることができ、そして、この熱分解ガスの構成は試料と
した高分子化合物の分子構造を明確に反映しているた
め、試料とした高分子化合物の分子構造を解析すること
ができる。
微細片または微量粉末を不活性ガス中にて高温で熱分解
し、得られた熱分解ガスをガスクロマトグラフにより各
成分に分離した後、質量分析法により各成分の質量スペ
クトルを得る方法である。質量スペクトルは物質に対し
て特徴的であり、従って熱分解ガス中の各成分を同定す
ることができ、そして、この熱分解ガスの構成は試料と
した高分子化合物の分子構造を明確に反映しているた
め、試料とした高分子化合物の分子構造を解析すること
ができる。
また、比較的定分子の物質に対する分析方法としてFAB
（Fast atom bombardment）−質量分析法が知られてい
るが、これは生体内物質に代表されるような熱に対して
不安定な物質、極性の高い物質等、他の方法では容易に
イオン化し、質量分析できない物質のイオン化および質
量分析が可能であり、ビタミン類や酵素等、生体内物質
の分析に有効な方法である。
（Fast atom bombardment）−質量分析法が知られてい
るが、これは生体内物質に代表されるような熱に対して
不安定な物質、極性の高い物質等、他の方法では容易に
イオン化し、質量分析できない物質のイオン化および質
量分析が可能であり、ビタミン類や酵素等、生体内物質
の分析に有効な方法である。
［発明が解決しようとする課題］ ころで、上述の赤外吸収スペクトル法、ラマン散乱法、
核磁気共鳴法、熱分解ガスクロマトグラフ／質量分析法
の高分子化合物の分子構造を解析するためのデータの得
られる分析法やFAB−質量分析法には高分子化合物、特
に固体高分子化合物の分子構造解析上、以下のような種
々の問題点がある。
核磁気共鳴法、熱分解ガスクロマトグラフ／質量分析法
の高分子化合物の分子構造を解析するためのデータの得
られる分析法やFAB−質量分析法には高分子化合物、特
に固体高分子化合物の分子構造解析上、以下のような種
々の問題点がある。
すなわち、赤外吸収スペクトル法では、固体高分子を、
干渉縞が生じない程度の薄膜にして透過で測定するか、
きれいな鏡面をつくってATRで測定するか、粉末にしてK
Br錠剤として透過で測定するか、または粉末にして拡散
反射で測定する等の方法があるが、いずれも赤外吸収ス
ペクトル装置による測定に先立って、上述のように何ら
かの前処理を必要とするので作業性の点で問題がある。
干渉縞が生じない程度の薄膜にして透過で測定するか、
きれいな鏡面をつくってATRで測定するか、粉末にしてK
Br錠剤として透過で測定するか、または粉末にして拡散
反射で測定する等の方法があるが、いずれも赤外吸収ス
ペクトル装置による測定に先立って、上述のように何ら
かの前処理を必要とするので作業性の点で問題がある。
ラマン散乱法では、固体高分子をそのまま分析すること
は可能ではあるが、励起光の試料に対する照射位置や照
射角度を適当に合わせないと解析に有効な高強度のスペ
クトルが得られない。また、高強度のスペクトルを得る
ために励起光であるレーザ光の出力を高くしたり、また
はレンズ系により集光した場合、燃料が熱変性してしま
うことが往々にしてあり、その場合、元の試料のラマン
スペクトルは得られなくなってしまう。
は可能ではあるが、励起光の試料に対する照射位置や照
射角度を適当に合わせないと解析に有効な高強度のスペ
クトルが得られない。また、高強度のスペクトルを得る
ために励起光であるレーザ光の出力を高くしたり、また
はレンズ系により集光した場合、燃料が熱変性してしま
うことが往々にしてあり、その場合、元の試料のラマン
スペクトルは得られなくなってしまう。
核磁気共鳴法では、最近CP/MAS（クロスポラリゼーショ
ン／マジックアングルスピニング）法の開発により固体
試料も測定可能となりつつあるものの、溶液試料ほど分
解能の高いスペクトルは得られず、複雑な構造高分子で
は、やはり何らかの溶媒に溶解して溶液試料として測定
する必要がある。その場合、分子量の高い固体高分子は
や溶解し難く、特にエポキシ樹脂、加硫ゴム等の架橋構
造を有する物質は非常に溶解が困難で、もし溶液にでき
たとしても分子量の高いものほど溶液試料中の単位体積
当りの分子数が少なく、解析に有効なスペクトルを得る
のが困難な場合がある。
ン／マジックアングルスピニング）法の開発により固体
試料も測定可能となりつつあるものの、溶液試料ほど分
解能の高いスペクトルは得られず、複雑な構造高分子で
は、やはり何らかの溶媒に溶解して溶液試料として測定
する必要がある。その場合、分子量の高い固体高分子は
や溶解し難く、特にエポキシ樹脂、加硫ゴム等の架橋構
造を有する物質は非常に溶解が困難で、もし溶液にでき
たとしても分子量の高いものほど溶液試料中の単位体積
当りの分子数が少なく、解析に有効なスペクトルを得る
のが困難な場合がある。
熱分解ガスクロマトグラフ／質量分析法では、不活性ガ
ス中で高温で熱分解するため、高分子はかなり細かな分
子にまで、ラジカル反応によって分解してしまい、元の
高分子の構造中の小さな各部の構造しか情報として得る
ことはできない。さらに、この方法では、ほとんどの場
合、分子中の結合の強弱に対して切断の選択性がないの
で元の高分子の構造を解析することが困難な場合が多
い。
ス中で高温で熱分解するため、高分子はかなり細かな分
子にまで、ラジカル反応によって分解してしまい、元の
高分子の構造中の小さな各部の構造しか情報として得る
ことはできない。さらに、この方法では、ほとんどの場
合、分子中の結合の強弱に対して切断の選択性がないの
で元の高分子の構造を解析することが困難な場合が多
い。
以上のように高分子化合物の分子構造を分析することの
できる各種分析法には種々の問題点がある。
できる各種分析法には種々の問題点がある。
またFAB−質量分析法は、分子量が約3000程度までの比
較的分子量の低い物質、特にビタミン類や酵素等の生体
内分子の分析には最適な方法であるが、固体高分子の分
析は困難である。
較的分子量の低い物質、特にビタミン類や酵素等の生体
内分子の分析には最適な方法であるが、固体高分子の分
析は困難である。
本発明の目的は以上述べたような従来の問題点を解消
し、高分子化合物を何らの前処理を要せず測定すること
ができ、かつその分子構造に関する有効な情報を得るこ
とのできる新規な高分子分子構造分析装置を提供するこ
とにある。
し、高分子化合物を何らの前処理を要せず測定すること
ができ、かつその分子構造に関する有効な情報を得るこ
とのできる新規な高分子分子構造分析装置を提供するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、FAB（Fast atom bombardment）ガンを備えた
イオン化室および質量分析室よりなる高分子分子構造分
析装置において、イオン化室に紫外線照射装置が配設さ
れていることを特徴とする高分子分子構造分析装置であ
る。
イオン化室および質量分析室よりなる高分子分子構造分
析装置において、イオン化室に紫外線照射装置が配設さ
れていることを特徴とする高分子分子構造分析装置であ
る。
本発明による分析装置を用いれば、試料の形状に特に制
約はなく、かつ何ら前処理を必要とせずに高分子化合物
の分析が可能である。また、照射する紫外線のエネルギ
ー、すなわち波長や光量をコントロールすることによ
り、切断する結合の種類や量をコントロールすることが
できるので、分子構造解析上、非常に有効な情報を与え
る。また、本装置は、全ての高分子物質に適用すること
ができ、例えば固体高分子であっても液体高分子であっ
ても適用可能である。
約はなく、かつ何ら前処理を必要とせずに高分子化合物
の分析が可能である。また、照射する紫外線のエネルギ
ー、すなわち波長や光量をコントロールすることによ
り、切断する結合の種類や量をコントロールすることが
できるので、分子構造解析上、非常に有効な情報を与え
る。また、本装置は、全ての高分子物質に適用すること
ができ、例えば固体高分子であっても液体高分子であっ
ても適用可能である。
［作用］ イオン化室において、高分子に紫外線を照射すると高分
子内の原子間結合は、その結合解離エネルギーおよび解
離の活性化エネルギーに応じて切断される。結合解離エ
ネルギーは、Ｃ−Ｃ結合に比較してＣ−ＯやＣ−Ｓ等の
ヘテロ結合の方が低く、より切断されやすい。よって紫
外線照射によりその固体高分子に特徴的なフラグメント
が多数生成することになる。これらのフラグメントは、
その大きさがFABイオン化にとって小さすぎず、かつ大
きすぎない範囲となったとき、FABガンから同時に照射
されるAr等の中性原子によってスパッタされ、一部がイ
オン化される。これらのイオンは、試料とした高分子に
特徴的であり、かつ、熱分解法におけるほどには細かく
切断されていないので、試料とした高分子の構造単位を
明らかにするのに有効である。
子内の原子間結合は、その結合解離エネルギーおよび解
離の活性化エネルギーに応じて切断される。結合解離エ
ネルギーは、Ｃ−Ｃ結合に比較してＣ−ＯやＣ−Ｓ等の
ヘテロ結合の方が低く、より切断されやすい。よって紫
外線照射によりその固体高分子に特徴的なフラグメント
が多数生成することになる。これらのフラグメントは、
その大きさがFABイオン化にとって小さすぎず、かつ大
きすぎない範囲となったとき、FABガンから同時に照射
されるAr等の中性原子によってスパッタされ、一部がイ
オン化される。これらのイオンは、試料とした高分子に
特徴的であり、かつ、熱分解法におけるほどには細かく
切断されていないので、試料とした高分子の構造単位を
明らかにするのに有効である。
［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例を示す固体高分子分子構造分
析装置の概略構成図である。本装置はイオン化室１およ
び質量分析室２よりなり、このイオン化室１にはFABガ
ン３および紫外線照射装置４が配設されている。この装
置を用いて分子構造の分析を行うには、まずイオン化室
１内に置かれた固体高分子試料５に紫外線照射装置４か
ら紫外線を照射すると共に、FABガン３よりAr中性原子
を照射する。この紫外線照射により試料の高分子は、分
子内の多数の所定位置で切断され、FABイオン化の可能
な大きさのフラグメントとなる。これらのフラグメント
はFABガン３より照射されるAr中性原子によってスパッ
タされ、一部はイオン化されて、質量分析室２に入る。
以上のようにして試料とした固体高分子化合物の構造単
位の質量分析を行うことができ、試料の分子構造を明ら
かにすることができる。上記の方法において、紫外線の
波長や高量を変化させることにより分子中の種類の異な
る結合を選択的に切断したり、切断の量をコントロール
することなどが可能であり、これら分子構造解析上、重
要な情報を与える。
析装置の概略構成図である。本装置はイオン化室１およ
び質量分析室２よりなり、このイオン化室１にはFABガ
ン３および紫外線照射装置４が配設されている。この装
置を用いて分子構造の分析を行うには、まずイオン化室
１内に置かれた固体高分子試料５に紫外線照射装置４か
ら紫外線を照射すると共に、FABガン３よりAr中性原子
を照射する。この紫外線照射により試料の高分子は、分
子内の多数の所定位置で切断され、FABイオン化の可能
な大きさのフラグメントとなる。これらのフラグメント
はFABガン３より照射されるAr中性原子によってスパッ
タされ、一部はイオン化されて、質量分析室２に入る。
以上のようにして試料とした固体高分子化合物の構造単
位の質量分析を行うことができ、試料の分子構造を明ら
かにすることができる。上記の方法において、紫外線の
波長や高量を変化させることにより分子中の種類の異な
る結合を選択的に切断したり、切断の量をコントロール
することなどが可能であり、これら分子構造解析上、重
要な情報を与える。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明による高分子分子構造物分
析装置を用いれば、試料に対して何らの前処理も必要と
せず、迅速にあらゆる種類の高分子化合物の分子構造を
解析することができる。また、照射する外線の波長や光
量をコントロールすることにより、分子中の切断する結
合位置や切断の量をコントロールすることができ、これ
は分子構造解析上、非常に有効な情報を与える。
析装置を用いれば、試料に対して何らの前処理も必要と
せず、迅速にあらゆる種類の高分子化合物の分子構造を
解析することができる。また、照射する外線の波長や光
量をコントロールすることにより、分子中の切断する結
合位置や切断の量をコントロールすることができ、これ
は分子構造解析上、非常に有効な情報を与える。
第１図は本発明の一実施例の概略構成図である。 １……イオン化室、２……質量分析室 ３……FABガン、４……紫外線照射装置 ５……高分子試料
Claims (1)
- 【請求項１】FAB（Fast atom bombardment）ガンを備え
たイオン化室および質量分析室よりなる高分子分子構造
分析装置において、イオン化室に紫外線照射装置が配設
されていることを特徴とする高分子分子構造分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63003849A JPH0770302B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 高分子分子構造分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63003849A JPH0770302B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 高分子分子構造分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186543A JPH01186543A (ja) | 1989-07-26 |
| JPH0770302B2 true JPH0770302B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=11568633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63003849A Expired - Lifetime JPH0770302B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 高分子分子構造分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770302B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100339413B1 (ko) * | 1999-08-16 | 2002-05-31 | 박종섭 | 불휘발성 강유전체 메모리 소자의 구동회로 |
| KR100344819B1 (ko) * | 1999-09-20 | 2002-07-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | 불휘발성 강유전체 메모리 장치 및 그 구동회로 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838445A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | Hitachi Ltd | スパ−ク・ソ−ス質量分析装置 |
| JPS5986655U (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-12 | 日本電子株式会社 | 質量分析装置等用イオン源 |
-
1988
- 1988-01-13 JP JP63003849A patent/JPH0770302B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01186543A (ja) | 1989-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5017007A (en) | Apparatus and microbase for surface-enhanced raman spectroscopy system and method for producing same | |
| Steiner | Excited states of proteins and nucleic acids | |
| Reyzer et al. | Direct analysis of drug candidates in tissue by matrix‐assisted laser desorption/ionization mass spectrometry | |
| Skytt et al. | Probing symmetry breaking upon core excitation with resonant x-ray fluorescence | |
| Niehaus et al. | New insights into mechanisms of material ejection in MALDI mass spectrometry for a wide range of spot sizes | |
| Pereverzev et al. | Experimental techniques and terminology in gas‐phase ion spectroscopy | |
| Yeni et al. | Rapid IRMPD (InfraRed multiple photon dissociation) analysis for glycomics | |
| Weinheimer et al. | Hydrogen bonding in metal ion solvation: vibrational spectroscopy of Cs+ (CH3OH) 1–6 in the 2.8 μm region | |
| Pang et al. | Laser-enhanced ionization as a diagnostic tool in laser-generated plumes | |
| EP0144869B1 (en) | Grazing incidence reflection spectrometer | |
| Bethune et al. | Laser IR polarization spectroscopy at surfaces | |
| US7220972B2 (en) | Method and apparatus for the characterization and analysis of the shape of molecules and molecular clusters, and for the separation of desired isomers, based on Rydberg states | |
| JPH0770302B2 (ja) | 高分子分子構造分析装置 | |
| Ahn et al. | Determination of weighted density of states of vibrational modes in Zn-substituted myoglobin | |
| Hofstraat et al. | Highly-resolved fluorescence spectrometry of pyrene on a thin-layer chromatographic plate | |
| JPH03171544A (ja) | 高分子分子構造分析装置 | |
| Cable | Polarization resolved two‐photon resonant ionization spectroscopy of indole and 3‐methylindole | |
| Charvat et al. | Time-resolved micro liquid desorption mass spectrometry: Mechanism, features, and kinetic applications | |
| Kirschbaum et al. | Lipid analysis by mass spectrometry coupled with laser light | |
| JPH01207651A (ja) | 高分子分子構造分析装置 | |
| JPH03152849A (ja) | 高分子分子構造分析装置 | |
| Ring et al. | A comparative study of a liquid and a solid matrix in matrix‐assisted laser desorption/ionization time‐of‐flight mass spectrometry and collision cross section measurements | |
| DeRose et al. | Degenerate four-wave mixing spectroscopy of the (glyoxal) 2 van der Waals complex | |
| Speir et al. | Fast, generic gradient high performance liquid chromatography coupled to Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry for the accurate mass analysis of mixtures | |
| JPH07209252A (ja) | 薄層クロマトグラフ質量分析計による混合物の分離・定性分析方法及び薄層クロマトグラフ質量分析装置 |