Laura Finazzi

Massaspectrometrie (MS) heeft zich dankzij zijn hoge selectiviteit en gevoeligheid gevestigd als een fundamentele techniek in vele wetenschappelijke domeinen. De grootste beperking van deze techniek is echter dat het niet mogelijk is om de moleculaire structuur rechtstreeks te achterhalen. Informatie over de structuur van een molecuul kan alleen indirect worden afgeleid uit de moleculaire formule en fragmentatiepatronen, aangezien MS-gegevens geen informatie verschaffen over de ruimtelijke connectiviteit of configuratie van atomen. Infrarood ion spectroscopie (IRIS) combineert de structurele inzichten van infraroodspectroscopie met de hoge gevoeligheid en selectiviteit van massaspectrometrie (MS), waardoor de karakterisering van interessante, op basis van massa geselecteerde ionen mogelijk wordt. Dit proefschrift biedt een inleidend overzicht van de verschillende iteraties en technologische ontwikkelingen van IRIS, waarbij de veelzijdigheid ervan in diverse wetenschappelijke domeinen wordt benadrukt. We demonstreren deze brede toepasbaarheid in dit proefschrift door verschillende onderzoeksvragen met betrekking tot verschillende vakgebieden te behandelen, waarbij de experimentele bevindingen in drie delen zijn georganiseerd.

Deel I beschrijft de toepassing van IRIS voor het bepalen van de plek van protonatie in gasfase-systemen met meerdere concurrerende basische groepen. In dit deel van het proefschrift, tonen we het potentieel van IRIS aan met behulp van aromatische aminen als modelsystemen. Dit doen we niet alleen vanuit het oogpunt van protomeeridentificatie, maar ook om inzicht te krijgen in de routes van protonmigratie en de implicaties daarvan wanneer ionmobiliteitsscheiding op deze systemen wordt toegepast.

Deel II onderzoekt de toepassing van IRIS bij het ophelderen van MS/MS-fragmentionen van steroïde hormonen. Bij biochemisch onderzoek wordt tandem-MS doorgaans gebruikt voor de detectie en kwantificering van steroïde hormonen door diagnostische fragmention-structuren te monitoren. Echter het identificeren van de precieze moleculaire structuren van deze fragmenten is vaak een uitdaging. Een beter begrip van de MS/MS-fragmentatiechemie kan bijdragen aan een betere classificatie en identificatie van de hormonen. Hier laten we zien dat IRIS een succesvolle methode is voor het identificeren van de structuren van steroïde hormoonfragmenten.

Deel III onderzoekt de toepassing van IRIS in de studie van geïoniseerde fullerenen. Sinds de ontdekking van C60 op aarde wordt verondersteld dat fullerenen en hun analogen voorkomen in interstellaire en circumstellaire omgevingen. Voortbouwend op eerder onderzoek van onze groep naar geprotoneerde fullerenen, presenteren we nieuwe IR-spectroscopische data die de exacte positie van de enkele CH-stretchband in geprotoneerde C60 en C70 onthullen. Deze band kan dienen als een diagnostische astronomische marker voor deze moleculen. Verder presenteren we nieuwe IR-spectra voor een reeks anionische fullerenen, aangezien deze goede elektronacceptoren zijn en naar verwachting aanwezig zijn in planetaire nevels.