Analysen av forbindelser, for eksempel metall organyls, silaner eller phosphanes ved massespektrometri er ikke alltid mulig. Flere av disse forbindelser er kjent for å dekomponere raskt ved kontakt med luft. Derfor de mest avgjørende trinn ved måling av massespektra er prøvepreparering, overføring av analytten i den massespektrometer og ion-generering i fravær av luft. I denne protokollen beskriver vi en strategi for å oppfylle disse kravene, og presentere en innløpssystem, som gjør det mulig å oppnå massespektra av flyktige forbindelser som tidligere ikke å bli analysert ved massespektrometri på grunn av deres vanskelig håndtering og hurtig nedbrytning under omgivelsesbetingelser. Dermed entydig identifisering av nye eller eksisterende flyktige metall organyls, silaner og phosphanes, utsatt for oksidasjon eller hydrolyse, kan nå utføres med hjelp av massespektrometri. Det er to krav som må være oppfylt for å analysere forbindelser somer utsatt for oksydasjon eller hydrolyse: prøvepreparering og ion generering under inerte betingelser. Den siste forutsetning kan man tilfredsstille ved hjelp av et massespektrometer med en ione-kilde som opererer under vakuum. Dette er tilfelle med de fleste matrix-assistert-laser-desorpsjon / ionisering (MALDI) massespektrometre og med alle elektron innvirkning ionisering (EI) massespektrometre ^1,2. Elektrospray ionisering (ESI) ikke er lett kompatible for analyse av forbindelser som er mottakelige for oksydasjon eller hydrolyse, som ionisering prosessen foregår under vanlige betingelser ^tre. Imidlertid, for noen forbindelser som reagerer ikke kraftig med oksygen eller vann, tørking og forstøvningsprosessen gass med hvilke de fleste ESI kilder er operert er tilstrekkelig for analyse ved massespektrometri ^4. Dette er også tilfelle for ionisering strategier ligner ESI, f.eks, lav temperatur ESI, lav temperatur atmosfærisk trykk ionisering, og lav temperatur flytende sekundær ion masse spectrometry ^5-7. I motsetning til dette er prøvepreparering og overføring i ionekilden under inerte betingelser mye mer utfordrende. Begge MALDI og ESI instrumenter har blitt kombinert med hanskebokser for å muliggjøre prøve fremstilling av forbindelser som er mottakelige for oksydering og / eller hydrolyse i en inert atmosfære ^4,8. Den massespektrometer tilkobles hanskeboks enten med en overførings kapillar (ESI) eller direkte festet til hanskeboksen (MALDI). Koblingen av en hanskeboks til et massespektrometer via en overførings kapillær ville også være mulig å bruke en annen strategi ionisering – væskeinjeksjons feltdesorpsjonsmassespektrum / ionisering (LIFDI) – med hvilke analysen av følsomme forbindelser ble rapportert ^9,10.

I tillegg MALDI og LIFDI er ikke egnet for analyse av meget flyktige forbindelser. MALDI krever ko-krystalliseringen av analytten med en matrise og LIFDI krever avsetning av analytten på en emitter fra en oppløsning. Med begge ionisering strategier er det svært sannsynlig at analytten vil fordampe sammen med oppløsningsmidlet. I motsetning til MALDI instrumenter, EI massespektrometre vanligvis gir flere metoder for å innføre prøven i ionekilden: den direkte innløps probe (små mengder av faste stoffer, oljer eller voks er satt inn på en aluminium-digel som er innført ved hjelp av en skyve-stang) , et septum innløps (for væske), eller kobling med en gasskromatograf. Igjen, i det minste en del av prøven overføringen finner sted under vanlige betingelser, og er vanskelig å utføre under en inert atmosfære.

I 1960-årene ble en prøve innløpssystem presenteres som muliggjør innføring av prøvene under vakuum i ionekilden av en EI instrument – alt-glass oppvarmet innløpssystem (AGHIS) ^11,12. Her, prøven ble plassert inne i en forseglet stykke glass kapillær, som ble satt inn i AGHIS. Deretter ble AGHIS evakuertog glassbeholderen med prøven ble brutt. Den AGHIS ble deretter oppvarmet for å fordampe prøven som nådde ionekilden av en EI massespektrometer ved hjelp av en lekkasje. Når glasset kapillær med prøven ble fremstilt i en hanskeboks, kan prøven bli introdusert i massespektrometeret uten kontakt med luft. Imidlertid er AGHIS et apparat som ikke er kommersielt tilgjengelige og vanskelige å montere, selv for en erfaren glassblower verksted. På grunn av de store dimensjonene bytte mellom direkte innløp ved hjelp av en push rod og AGHIS er ikke rett frem.

I vår massespektrometri lab, utviklet vi en lignende Inntaket i stil med den AGHIS. Men, som det ikke er mulig å varme innløpssystemet, har analytten til å vise en viss flyktighet for å gå inn i ionekilden i massespektrometeret. Svingningene av analytten må være tilstrekkelig, for å tillate overføring av forbindelsen under vakuum ved flytende nitrogen temperature – enten ved koking eller sublimering. Den skreddersydd innløpssystem består av en rustfri stålplate, som er plassert ved den direkte innløpssystem, et rustfritt stålrør med en nåleventil, og en flens, til hvilken kan festes en låsbar testrør inneholdende prøven. Installasjonen av den kalde inntakssystemet krever ingen endringer i massespektrometer (Autospec X, Vakuum Generatorer, nå Waters Corp, Manchester, UK) – veksling mellom kulde inntakssystemet og direkte innløp ved hjelp av en skyvestang kan lett gjøre i løpet av sekunder.

Den presenterte innløpssystemet er av spesiell nytte når metall organyls, silaner eller phosphanes, som er mottakelige for oksydasjon eller hydrolyse, må analyseres. Disse forbindelser er vanligvis analysert ved hjelp av kjernemagnetisk resonans (NMR) spektroskopi og infrarød (IR) spektroskopi. Dessverre er disse metoder tillater ikke alltid for en entydig identifikasjon av en forbindelse, fordi de gir incomplete informasjon, for eksempel ved elementer slik som klor eller brom er en del av molekylet. Gass elektrondiffraksjon på den annen side er i stand til å gi detaljert informasjon om analytten, er imidlertid fremgangsmåten meget tidkrevende, er prøvepreparering vanskelig, og bare få grupper er i stand til å gjennomføre disse analyser ^13,14. Her er den kalde innløpssystem for analyse av metall organyls, silaner eller phosphanes, mottakelige for oksydasjon eller hydrolyse av EI massespektrometri til stor nytte for (i) organiske kjemikere muliggjør at entydig identifisering av nye forbindelser ved å forsyne dem med informasjon vedrørende massen til et molekyl og av karakteristiske fragmentioner. Den eneste forutsetning for måling av masse-spektra for en substans er en viss flyktighet ved reduserte trykk.