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7.2. Simulation von Massenspektren

Neben der Simulation von organischen Reaktionen können mit EROS7 auch die Prozesse in einem Massenspektrometer vorhergesagt werden. Mit der n- und -Ionisation sowie den vier Fragmentierungstypen -Spaltung, Oniumreaktion, Carbonyleliminierung, McLafferty-Spaltung und der Wasserstoffumlagerung, wie sie im Kapiteln 6.10.1 beschrieben sind, lassen sich die Elektronenstoßmassenspektren von Verbindungen simulieren, bei denen keine anderen Fragmentierungstypen eine wichtige Rolle spielen. Hierzu wurden bereits im Kapiteln 6.10.2 Beispiele gezeigt. Für die Simulation der im folgenden gezeigten Massenspektren wurden die oben erwähnten Reaktionstypen zusammen mit einem Reaktor aus einer Phase im Modus monomolekular" verwendet (siehe Abbildung 196), die die Reaktionen erster Ordnung im Massenspektrometer generiert. Die Ionisation ist eine Reaktion pseudoerster Ordnung, da hier ein Elektron und ein Molekül der Ausgangsverbindung zusammentreffen. Ausgangsmaterial ist die Verbindung, von der das Massenspektrum simuliert wird.

Abbildung 196: Phasen zur Simulation von Massenspektren.

Eine Verbindungsklasse, für die die Massenspektren gut simuliert werden können, sind die Acetale. Abbildung 197 zeigt hierfür ein Beispiel.

Abbildung 197: Vergleich des mit EROS7 simulierten Massenspektrums (ohne Wasserstoffumlagerung mit dem experimentellen aus [22] für 1,1-Dimethoxypropan.

Berechnungszeit auf einer SparcStation 10/50 mit 32 MB in Min.:Sek.: 0:05 (C++)

Aber auch zur Vorhersage der Spektren von Aminen eignen sich die eingesetzten, bewerteten Fragmentierungsregeln (siehe Abbildung 198 und Abbildung 199).

Abbildung 198: Vergleich des mit EROS7 simulierten Massenspektrums (ohne Wasserstoffumlagerung mit dem experimentellen aus [22] für Butylmethylpropylamin.

Berechnungszeit auf einer SparcStation 10/50 mit 32 MB in Min.:Sek.: 0:07 (C++)

Abbildung 199: Vergleich des mit EROS7 simulierten Massenspektrums (ohne Wasserstoffumlagerung mit dem experimentellen aus [22] für Diethylamin.

Berechnungszeit auf einer SparcStation 10/50 mit 32 MB in Min.:Sek.: 0:03 (C++)

Unter Einsatz der Wasserstoffumlagerung lassen sich die Massenspektren von Estern gesättigter Fettsäuren simulieren, wie das schon in Kapitel 6.10.2 dargestellte Spektrum von Methylstearat (siehe Abbildung 200).

Abbildung 200: Vergleich des mit EROS7 simulierten Massenspektrums (mit Wasserstoffumlagerung) mit dem experimentellen aus [22] für Methylstearat.

Berechnungszeit auf einer SparcStation 10/50 mit 32 MB in Min.:Sek.: 6:49 (C++)

Durch die Vielzahl der erzeugten Wasserstoffumlagerungen erhöht sich die Berechnungszeit ganz erheblich und steht damit in keinem Verhältnis zu den hinzugekommenen Signalen im Spektrum. Dies legt in Zukunft den Einsatz der Wasserstoffumlagerung in der Weise nahe, bei dem jedes Produkt im gesamten Umlagerungssystem direkt aus dem Molekülion gebildet wird. Auf diese Weise würden viele Umlagerungsreaktionen zusammengefaßt, was einen enormen Geschwindigkeitsvorteil haben sollte. (Siehe auch letzter Absatz des Kapitels 6.10.2.)



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