خلاصه خبر: کاربرد دستگاه طیف‌سنجی جرمی در تشخیص انانتیومرها و در محیط کاملاً غیرکایرال و استفاده از آن در آموزش شیمی

• عنوان: کاربرد دستگاه طیف‌سنجی جرمی در تشخیص انانتیومرها و در محیط کاملاً غیرکایرال و استفاده از آن در آموزش شیمی
• ارائه‌کننده: آیسان مجتهدی
• استاد راهنما: دکتر محمد زمان کسائی
• مکان: اتاق همایش واقع در طبقه 1 - دانشکده علوم پایه
• تاریخ: 18/12/97
• ساعت: 8

چکیده اغلب ترکیبات مهم بیولوژیکی و دارویی دارای فعالیت نوری هستند ولی تنها یکی از ایزومر¬های آن¬ها دارای فعالیت بیولوژیکی می¬باشد. شناسایی انانتیومرها با روش¬های فیزیکی و شیمیایی نیاز به محیط نامتقارن دارد. تاکنون تمایز بین انانتیومرها با کمک تکنیک¬ها و روش¬های مختلف از جمله پراکندگی چرخش نور[ORD]، چرخش نور قطبیده(CD)، تمایز سرعت واکنش¬ها و ... انجام شده است که این روش¬ها برپایه تمایز مشخصات و شناخت سیستم¬های شیمیایی خاص هستند. طبق مطالعات، در سال 2006 از طیف سنجی جرمی برای تمایز دیاستریومرها بواسطه تفاوتی که در یون(M+H-H2O)¬¬¬+ آن¬ها موجود بوده، استفاده شده است. مشکل اصلی در طیف¬سنجی جرمی هنگام تحلیل و شناسایی مخلوط اناتیومرها ظاهر می¬شود. شکستن¬های متوالی در طیف¬سنجی جرمی باعث تولید یون¬های خاصی شده که به کمک آن می¬توان بین انانتیومرها تمایزی ایجاد کرده و آنها را شناسایی نمود. در سال 2005 از طیف جرمی برای شناسایی انانتیومرهای پپتیدها خطی استفاده شده اما هدف ما استفاده اولین بار از تکنیک طیف سنجی جرمی الکترون ایمپکت1 (EI-Mass) برای شناسایی انانتیومرهای ملکول¬های ساده¬تر بدون استفاده از مواد یا پارامترهای کایرال است. بدین منظور با بررسی طیف¬های تجربی انانتیومرهایی با یک مرکز کایرال متصل به اتم حاوی اربیتال غیرپیوندی در سایت NIST و مشاهده اختلاف میان چندین مورد از این ملکول¬ها، به بررسی دلیل این موضوع پرداخته و برای اطمینان بیشتر از اینکه اختلاف در پیک های ریز به جهت نویز نیستند از انانتیومرهای ملکول 2-اکتانول بیست مرتبه طیف جرمی تجربی گرفته شده و نتایج آن¬ها میانگین گرفته شد و سپس بین آنها قیاسی انجام شد که نتیجه همان اختلاف بین طیف جرمی انانتیومر R و S بود. این نتیجه باعث شد تا دلیل این رخداد را بررسی کرده و برای این منظور از روش¬های محاسباتی رایج شیمی فیزیک آلی کمک گرفته شد. محاسبات در Gaussian09 و Gaussian16 براساس متد DFT و مجموعه پایه B3LYP/6-311++g(d,p) انجام شد. براساس این که از طیف vcd می¬توان انانتیومرهای R و S را تفکیک کرد، در تمام روش محاسباتی خود فرکانس VCD محاسبه شده که نتایج آن و اختلافات دیده شده در فصل سوم گزارش شده است. باتوجه به چنین مشاهداتی می¬توان یقین یافت انانتیومرها تحت اثر شکستن پیوندها ملکول های نسبتا متفاوتی ایجاد می¬کنند که باعث شده طیف جرمی مشاهده شده از آن¬ها مختلف باشد. در فصل دوم برای آموزش شیمی، به چگونگی شکست ملکول¬ها در دستگاه طیف سنجی جرمی پرداخته شده است. ملکول آمیگدالین در اینجا بررسی شده و مختصری از پیشینه و کاربرد آن را بیان نموده و درنهایت با معرفی کربوکاتیون¬ها و رادیکال¬ها، دو گونه¬ی ایجاد شده در دستگاه طیف سنجی جرمی، انواع روش¬های شکست ملکول آمیگدالین در دستگاه طیف سنجی جرمی با منبع الکترون ایمپکت به کمک نرم¬افزار ChemDraw ترسیم شده و به توجیه دلیل مشاهده هر یک از پیک¬های موجود در طیف جرمی گزارش شده در مقالات مربوط به آمیگدالین پرداخته است.
کلمات کلیدی فعالیت نوری، انانتیومر، دیاستریومر، پپتید، الکترون ایمپکت، طیف¬سنجی جرمی، DFT، 2-اکتانول، آمیگدالین، کربوکاتیون، آموزش شیمی، ChemDraw، Gaussian، VCD.