全氟烷基和多氟烷基磺酸/亚砜阴离子的气相F原子迁移反应

《RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY》：Gas-Phase F-Atom Migration Reactions of Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Sulfonic/Sulfinic Anions

PFASs类化合物分析采用HR-ESI-MS/MS及AIF技术，发现CF3SO3^-和CF3SO2^-在气相中通过F-原子迁移生成FSO3^-和FSO2^-，伴随CF2消去。理论计算验证了迁移机制，证实这些离子可作为结构解析的标志物。

　　

摘要

研究背景

许多全氟烷基和多氟烷基磺酸/亚磺酸及其衍生物被归类为全氟烷基和多氟烷基物质（PFASs）。使用质谱技术分析这些化合物引起了大量研究关注。

方法

在本文中，我们采用了高分辨率电喷雾离子化串联质谱（HR-ESI-MS/MS）和全离子碎裂（AIF）技术（负离子模式），来研究各种全氟烷基和多氟烷基磺酸/亚磺酸阴离子的气相F原子迁移反应，特别是那些生成FSO₃^?或FSO₂^?的阴离子。

结果

对CF₃SO₃^?的HR-ESI-MS/MS分析产生了一个意外的产物离子FSO₃^?，这表明F原子从碳原子迁移到硫原子时伴随着CF₂的丢失。同样，对CF₃SO₂^?的HR-ESI-MS/MS分析也产生了主要的产物离子FSO₂^?，同样是通过CF₂的消除实现的。进一步的ESI-MS/MS和AIF实验确认了FSO₂^?和/或FSO₃^?是这些阴离子的特征碎片离子。

结论

对气相反应CF₃SO₃^??→?FSO₃^??+?CF₂和CF₃SO₂^??→?FSO₂^??+?CF₂进行了理论计算，以探讨可能的F原子迁移机制。这些结果表明，质量数为99的FSO₃^?和/或质量数为83的FSO₂^?可以作为质谱分析中用于鉴定全氟烷基和多氟烷基磺酸/亚磺酸及其衍生物结构的诊断离子。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在本文的支持信息中找到。