Trimetyyli(trifluorometyyli)silaanin fragmentaatio valenssikuoren fotoionisaation seurauksena - Keinonen, Tuukka (My University, 2026)
Trimetyyli(trifluorometyyli)silaani on halogenoitu organopiiyhdiste, jonka yleisin käyttökohde on trifluorometyyliryhmän siirtäminen kemiallisissa synteeseissä. Trifluorometyyliryhmä on tärkeä funktionaalinen ryhmä erityisesti monissa lääkeaineissa, sillä se lisää mm. molekyylin kalvoläpäisevyyttä ja lipofiilisyyttä. Trifluorometyloitujen lääkeaineiden yleisyyden ja hyödyllisyyden takia myös niiden synteesiprosesseissa käytettävien reagenssien ominaisuuksien tutkiminen ja tuntemus on tärkeää. Tämän pro gradu -tutkielman tarkoitus on tutkia trimetyyli(trifluorometyyli)silaanin fragmentaatiota valenssikuoren fotoionisaation seurauksena. Ionisointi suoritetaan kahdella eri UV-alueella olevalla fotonin energialla (11,8 eV ja 21,2 eV), ja syntyvien fragmenttien massat määritetään ionien lentoaikaspektrometrialla. Fragmenttien tunnistamisen myötä määritetään myös laskennallisia energioita Hartree–Fock-menetelmällä dissosiaatioreaktioille, joissa fragmentit syntyvät. Laskennallisia tuloksia käytetään kokeellisten tulosten tukena sekä esitettyjen fragmentaatiokanavien arvioinnissa. Tulosten mukaan ionisoitu trimetyyli(trifluorometyyli)silaani ei ole stabiili, vaan se fragmentoituu aina. Selvästi merkittävin fragmentaatiokanava on trifluorometyyliryhmän irtoaminen, joka dominoi massaspektrejä erityisesti pienemmällä fotonin energialla. Fotonin energian kasvaessa avautuu uusia fragmentaatiokanavia, joille tyypillistä on toisiintumisreaktiot, joissa muodostuu piin ja fluorin välisiä sidoksia. Toisiintumisreaktiot voivat olla huomattavan monimutkaisia ja monivaiheisia. Positiivinen sähkövaraus jää lähes aina piiatomin sisältävälle fragmentille.
Keywords: Trimetyyli(trifluorometyyli)silaani, halogenoitu silaani, massaspektrometria, ionien lentoaikaspektrometria, fotoionisaatio, fragmentaatio, Hartree–Fock