Zdeněk Dolejšek: Přesmyky iontů a má spolupráce s V. Hanušem | LabRulez GCMS

Zdeněk Dolejšek: Přesmyky iontů a má spolupráce s Vladimírem Hanušem v Ústavu fyzikální chemie ČSAV (1957-1964)

Čt, 15.9.2022
| Originální článek z: Česká společnost pro hmotnostní spektrometrii
Hlavním objektem v laboratoři ÚFCh ČSAV byl hmotnostní spektrometr Nierova typu, první hmotník postavený v zemi krátce před mým příchodem.
ČSHS: Zdeněk Dolejšek: Přesmyky iontů a má spolupráce s Vladimírem Hanušem v Ústavu fyzikální chemie ČSAV (1957-1964)

ČSHS: Zdeněk Dolejšek: Přesmyky iontů a má spolupráce s Vladimírem Hanušem v Ústavu fyzikální chemie ČSAV (1957-1964)

Zdeněk Dolejšek se narodil 21. dubna 1932 v Praze. Je absolventem matematicko--fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, obor fyzikální chemie (1952-57). Od r. 1957 je zaměstnán v Ústavu fyzikální chemie ČSAV (nyní Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v.v.i.), kde také vypracoval diplomovou práci z oboru hmotnostní spektrometrie. Věnoval se hmotnostní spektrometrii organických molekul a přesmykům iontů (s Dr. Hanušem). Během stipendijního pobytu v National Research Council v Kanadě (1964-66) se zabýval u Dr. Lossinga hmotnostní spektrometrií volných radikálů. Po návratu do Prahy se jeho práce týkala využití hmotnostní spektrometrie ve studiu katalýzy. Později se účastnil také prací na dynamice chemických reakcí iontů a interakcí iontů s povrchy pevných látek.

Do laboratoře hmotnostní spektrometrie tehdejšího Ústavu fyzikální chemie ČSAV jsem přišel v roce 1956 jako diplomant, končící studium fyzikální chemie. Chemické studium bylo tehdy součástí Matematicko-fyzikální fakulty University Karlovy. Námětem mé diplomové práce bylo dokončení konstrukce malého hmotnostního spektrometru Dempsterova typu. Laboratoř byla tehdy umístěna ve sklepě budovy chemických ústavů UK na Albertově, v poměrně velké klenuté místnosti, kterou sdíleli všichni, kdo tehdy ve skupině pracovali: Dr. Vladimír Čermák, Dr. Vladimír Hanuš, laborantka Jitka Fleischhansová-Jegorová a občas z dílny přicházel i pan Josef Protiva, vynikající jemný mechanik. Hlavním objektem v laboratoři byl ovšem hmotnostní spektrometr Nierova typu, první hmotník postavený v zemi krátce před tím.

Diplomová práce (1) na uvádění do chodu Dempstera pokračovala dobře. Jádro tohoto přístroje, nazývaného někdy spektrometr Dempsterova-Siriho typu, byl magnetický hmotnostní spektrometr s úhlem odklonu paprsku 180°, poloměrem R=50 mm a rozlišovací schopností okolo m/Δm asi 30. Celá mosazná komora byla zanořena do permanentního magnetu (Obrázek 1). Po dalších malých úpravách sloužil přístroj k měření vzorků izotopicky značkovaných látek z katalytických experimentů, až do dovozu sovětských malých hmotnostních spektrometrů v šedesátých létech.

ČSHS: Obrázek 1: Celá sestava hmotnostního spektrometru Dempsterova

V r. 1957 bylo hotovo, diplomovou práci jsem obhájil, složil závěrečné zkoušky a v létě 1957 jsem byl přijat, spolu se Zdeňkem Hermanem, jako inženýr-asistent do ústavu a do oddělení hmotnostní spektrometrie. Pracovali jsme tehdy všichni společně na hmotníku a na jeho využití ve speciálních analýzách. To byla na příklad analýza vzácných plynů z Moravských chemických závodů na čistotu a příměsi vzduchu, izotopická analýza výsledků biologických experimentů se vzorky značkovanými ¹⁵N na poměr ¹⁵N / ¹⁴N, první analýzy par organických látek (kaprolaktám pro Ústav makromolekulární chemie ČSAV) a podobně.

Laboratoř tehdy pozorně sledovala vše, co se ve světě v hmotnostní spektrometrii dělo a fotokopie všech dostupných publikací, případně vyžádané separáty se pečlivě ukládaly v budované laboratorní knihovně. Dnes to zní neuvěřitelně, ale tehdy bylo opravdu možno registrovat prakticky vše podstatné, co se v celé oblasti hmotnostní spektrometrie publikovalo.

V roce 1957 upoutala Vláďu Hanuše série článků amerických autorů Meyersona, Rylandera a spolupracovníků o přesmyku iontů alkylbenzenů na ion tropylia (2). Autoři na základě intenzit iontů ve spektrech, srovnáním se spektrem cykloheptatrienu, metastabilních přechodů a výsledků izotopického značení navrhli, že uhlíkový cyklus benzenu se rozšíří na sedmičlený zabudováním uhlíku z CH₂ skupiny bočního alkylového řetězce v – poloze a vzniklý ion má strukturu tropylia C₇H₇⁺, energeticky stabilnějšího než ion bezylia C₆H₅-CH₂⁺.

Obrovský rozhled Vládi Hanuše po celé chemii a organické chemii zvlášť jej hned přivedl na myšlenku organické podobnosti benzenu a thiofenu a k nápadu, že podobně by se mohly chovat sloučeniny substituovaných thiofenů. Spolu s Vladimírem Čermákem pak změřili hmotnostní spektra thiofenu a řady alkyl-substituovaných thiofenů a skutečně ukázali, že ve spektrech substituovaných thiofenů byl zvláště intenzivní ion C₅H₅S⁺, který naznačoval, že všechny se při ionizaci chovaly podobně a přesmykovaly se na šestičlenný kruh relativně stabilního thiopyriliového kationtu, obsahující síru se zabudovaným uhlíkem z postranního řetězce, v analogii s tvorbou tropylia (3).

ČSHS: Obrázek 2: Dr. Meyerson a autor během návštěvy v Praze v r. 1993

Později se naše práce v laboratoři začala specializovat, Čermák s Hermanem se stále více věnovali studiu srážkových procesů iontů, a já jsem začal spolupracovat blíže s Vláďou Hanušem na měření spekter organických molekul a otázkách přesmyku iontů. V jedné z prvních studií jsme se vrátili k hmotnostním spektrům molekul, při nichž by mohlo docházet k tvorbě tropyliového iontu. Šlo o sérii izo-merů metylbenzenu C₇H₈, které vedle této látky (A) zahrnovaly ještě, spiro(2,4)-heptadien-(1,3) (B), cykloheptatrien (C), a bicyklo-(2,2,1)--heptadien-(2,4) (D) a ethinylcyklopenten-(1) (E).

Spektra všech těchto molekul si byla velmi podobná, s výraznou největší intenzitou iontu C₇H₇⁺ a to naznačovalo, že při ionizaci všech těchto izomerů C₇H₈ docházelo k přesmyku na tropyliový ion (4,5). Také metastabilní přechody ve spektrech potvrzovaly, že hlavní posloupnost rozpadu molekulových iontů probíhá převážně řadou m/z 92 (C₇H₈⁺) 91(C₇H₇⁺) 65 (C₅H₅⁺) 39 (C₃H₃⁺). U látky E byl nadto přesmyk molekulového iontu na C₇H₇⁺ potvrzen izotopickým značkováním. Všechny experimenty jsme tehdy prováděli na Dědkovi, v té době jediném spektrometru v laboratoři, na němž jsme se po ukončení uzavřené série měření střídali s Čermákem a Hermanem.

Později jsme tuto práci doplnili měřením ještě dalších izomerů C₇H₈ (6). Tehdy už byl v laboratoři k disposici komerční hmotník sovětské výroby MCH 1303, který dorazil z Leningradu a na nějž jsme se s Hanušem plně přestěhovali s organickou hmotnostní spektrometrií a uvolnili Dědka pro práci na srážkových procesech. Na tomto stroji jsme také uskutečnili naši další práci o hmotnostních spektrech adamantanů (7) i poslední společnou práci o fragmentačních mechanismech ve spektrech deuteriem značených vyšších 1-alkynů (1-butyn až 1-heptyn). Ta byla jádrem našeho příspěvku (8) na Mezinárodní konfrenci o hmotnostní spektrometrii v Paříži r. 1964, odkud jsem pak odejel na dvouletý stipendijní pobyt v Kanadě v National Research Council v laboratoři Freda Lossinga.

ČSHS: Obrázek 3: Dr. Seymour Meyerson (vlevo), autor a Dr. Vladimír Hanuš

Krátce po zveřejnění našich výsledků o přesmyku izomérů C₇H₈ jsme dostali dopis od Dr. Meyersona s žádostí o separát a se zájmem o naši práci. Odtud se vyvinulo dlouholeté přátelství se Seymourem Meyersonem a bohatá korespondence s ním. Jeho celá vědecká kariéra byla spojena s laboratořemi Standard Oil Company (později Amoco Corporation), kde pracoval 37 let až do svého odchodu do důchodu v roce 1986. V r. 1993 byl jeho významný přínos k rozvoji hmotnostní spektrometrie oceněn Cenou F.H. Fielda a J.L. Franklina, kterou uděluje Americká chemická společnost. Dlouholeté styky s ním vyvrcholily jeho návštěvou v Praze v roce 1993. To byla vzácná příležitost jak pro Vláďu Hanuše tak pro mne. Setkat se s ním a jeho manželkou konečně i u nás (Obrázek 2, Obrázek 3).

Děkuji kolegovi Zdeňku Hermanovi za vydatnou pomoc při osvěžování paměti.

Zdroje
  1. Z. Dolejšek, Diplomová práce, MFF UK, 1957
  2. P.N. Rylander, S. Meyerson, H.M. Grubb, J. Am. Chem. Soc. 79 (1957) 842.
  3. V. Hanuš, V. Čermák, Collection Czech. Chem. Commun. 24 (1959) 1602.
  4. V. Hanuš, Z. Dolejšek, Kernenergie 3 (1960) 836.
  5. Z. Dolejšek, V. Hanuš, H. Prinzbach, Angew. Chemie 74 (1962) 902.
  6. V. Hanuš, Z. Dolejšek, Collection Czech. Chem. Commun. 28 (1963) 652.
  7. Z. Dolejšek, S. Hála, V. Hanuš, S. Landa, Collection Czech. Chem. Commun. 31 (1966) 435.
  8. Z. Dolejšek, V. Hanuš, K. Vokáč, Advances in Mass Spectrometry, Vol. 3, p. 503, The Institute of Petroleum, London, 1966.
Česká společnost pro hmotnostní spektrometrii
 

Mohlo by Vás zajímat

Utilising unique TOF-MS technology and hydrogen carrier gas for fast GC-MS to produce robust, high quality, library comparable mass spectral data

Postery
| 2022 | LECO
Instrumentace
GC/MSD, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
---

Determination of BTEX and volatile organic compounds (VOCs) in drinking water by GC-MS/MS coupled to static headspace and solid-phase microextraction sampling

Aplikace
| 2022 | Thermo Fischer Scientific
Instrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, HeadSpace, GC/QQQ
Výrobce
Thermo Fischer Scientific
Zaměření
Životní prostředí

Analysis of Trace Perfluorinated and Polyfluorinated Organic Vapors in Air

Aplikace
| 2022 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC/MSD, Termální desorpce, GC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies, Markes
Zaměření
Životní prostředí

Analysis of Acetaldehyde and Limonene in Recycled PET Using an HS-GC/MS System

Aplikace
| 2022 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, HeadSpace, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Průmysl a chemie

Analysis of Heavy Fuel Oil Using Multi-Mode Ionization

Aplikace
| 2022 | LECO
Instrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
Průmysl a chemie
 

Podobné články

Článek | Různé

Soutěž o Cenu Vladimíra Hanuše za rok 2022

Do soutěže budou přijímány původní publikované práce, využívající metod hmotnostní spektrometrie. Uzávěrka přihlášek do soutěže byla stanovena na 7. března 2022.
Článek | Popularizace

Počátky a historie Československé hmotnostní spektrometrie

V následujících 12 týdnech Vám skrze vyprávění významných osobností a pamětníků přineseme jedinečný pohled na vývoj instrumentálních metod analytické chemie (hmotnostní spektrometrie) v bývalém Československu.
Článek | Osobnosti

Zdeněk Herman: Začátky hmotnostní spektrometrie u nás a hmotnostní spektrometrie v Ústavu fyzikální chemie Akademie věd

Příběh hmotnostní spektrometrie u nás začíná počátkem padesátých let v okruhu žáků prof. Jaroslava Heyrovského (1890-1967) v ústavu fyzikální chemie University Karlovy a v Polarografickém ústavu.
 

Mohlo by Vás zajímat

Utilising unique TOF-MS technology and hydrogen carrier gas for fast GC-MS to produce robust, high quality, library comparable mass spectral data

Postery
| 2022 | LECO
Instrumentace
GC/MSD, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
---

Determination of BTEX and volatile organic compounds (VOCs) in drinking water by GC-MS/MS coupled to static headspace and solid-phase microextraction sampling

Aplikace
| 2022 | Thermo Fischer Scientific
Instrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, HeadSpace, GC/QQQ
Výrobce
Thermo Fischer Scientific
Zaměření
Životní prostředí

Analysis of Trace Perfluorinated and Polyfluorinated Organic Vapors in Air

Aplikace
| 2022 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC/MSD, Termální desorpce, GC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies, Markes
Zaměření
Životní prostředí

Analysis of Acetaldehyde and Limonene in Recycled PET Using an HS-GC/MS System

Aplikace
| 2022 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, HeadSpace, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Průmysl a chemie

Analysis of Heavy Fuel Oil Using Multi-Mode Ionization

Aplikace
| 2022 | LECO
Instrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
Průmysl a chemie
 

Podobné články

Článek | Různé

Soutěž o Cenu Vladimíra Hanuše za rok 2022

Do soutěže budou přijímány původní publikované práce, využívající metod hmotnostní spektrometrie. Uzávěrka přihlášek do soutěže byla stanovena na 7. března 2022.
Článek | Popularizace

Počátky a historie Československé hmotnostní spektrometrie

V následujících 12 týdnech Vám skrze vyprávění významných osobností a pamětníků přineseme jedinečný pohled na vývoj instrumentálních metod analytické chemie (hmotnostní spektrometrie) v bývalém Československu.
Článek | Osobnosti

Zdeněk Herman: Začátky hmotnostní spektrometrie u nás a hmotnostní spektrometrie v Ústavu fyzikální chemie Akademie věd

Příběh hmotnostní spektrometrie u nás začíná počátkem padesátých let v okruhu žáků prof. Jaroslava Heyrovského (1890-1967) v ústavu fyzikální chemie University Karlovy a v Polarografickém ústavu.
 

Mohlo by Vás zajímat

Utilising unique TOF-MS technology and hydrogen carrier gas for fast GC-MS to produce robust, high quality, library comparable mass spectral data

Postery
| 2022 | LECO
Instrumentace
GC/MSD, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
---

Determination of BTEX and volatile organic compounds (VOCs) in drinking water by GC-MS/MS coupled to static headspace and solid-phase microextraction sampling

Aplikace
| 2022 | Thermo Fischer Scientific
Instrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, HeadSpace, GC/QQQ
Výrobce
Thermo Fischer Scientific
Zaměření
Životní prostředí

Analysis of Trace Perfluorinated and Polyfluorinated Organic Vapors in Air

Aplikace
| 2022 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC/MSD, Termální desorpce, GC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies, Markes
Zaměření
Životní prostředí

Analysis of Acetaldehyde and Limonene in Recycled PET Using an HS-GC/MS System

Aplikace
| 2022 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, HeadSpace, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Průmysl a chemie

Analysis of Heavy Fuel Oil Using Multi-Mode Ionization

Aplikace
| 2022 | LECO
Instrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
Průmysl a chemie
 

Podobné články

Článek | Různé

Soutěž o Cenu Vladimíra Hanuše za rok 2022

Do soutěže budou přijímány původní publikované práce, využívající metod hmotnostní spektrometrie. Uzávěrka přihlášek do soutěže byla stanovena na 7. března 2022.
Článek | Popularizace

Počátky a historie Československé hmotnostní spektrometrie

V následujících 12 týdnech Vám skrze vyprávění významných osobností a pamětníků přineseme jedinečný pohled na vývoj instrumentálních metod analytické chemie (hmotnostní spektrometrie) v bývalém Československu.
Článek | Osobnosti

Zdeněk Herman: Začátky hmotnostní spektrometrie u nás a hmotnostní spektrometrie v Ústavu fyzikální chemie Akademie věd

Příběh hmotnostní spektrometrie u nás začíná počátkem padesátých let v okruhu žáků prof. Jaroslava Heyrovského (1890-1967) v ústavu fyzikální chemie University Karlovy a v Polarografickém ústavu.
 

Mohlo by Vás zajímat

Utilising unique TOF-MS technology and hydrogen carrier gas for fast GC-MS to produce robust, high quality, library comparable mass spectral data

Postery
| 2022 | LECO
Instrumentace
GC/MSD, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
---

Determination of BTEX and volatile organic compounds (VOCs) in drinking water by GC-MS/MS coupled to static headspace and solid-phase microextraction sampling

Aplikace
| 2022 | Thermo Fischer Scientific
Instrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, HeadSpace, GC/QQQ
Výrobce
Thermo Fischer Scientific
Zaměření
Životní prostředí

Analysis of Trace Perfluorinated and Polyfluorinated Organic Vapors in Air

Aplikace
| 2022 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC/MSD, Termální desorpce, GC/SQ
Výrobce
Agilent Technologies, Markes
Zaměření
Životní prostředí

Analysis of Acetaldehyde and Limonene in Recycled PET Using an HS-GC/MS System

Aplikace
| 2022 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, HeadSpace, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Průmysl a chemie

Analysis of Heavy Fuel Oil Using Multi-Mode Ionization

Aplikace
| 2022 | LECO
Instrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
Průmysl a chemie
 

Podobné články

Článek | Různé

Soutěž o Cenu Vladimíra Hanuše za rok 2022

Do soutěže budou přijímány původní publikované práce, využívající metod hmotnostní spektrometrie. Uzávěrka přihlášek do soutěže byla stanovena na 7. března 2022.
Článek | Popularizace

Počátky a historie Československé hmotnostní spektrometrie

V následujících 12 týdnech Vám skrze vyprávění významných osobností a pamětníků přineseme jedinečný pohled na vývoj instrumentálních metod analytické chemie (hmotnostní spektrometrie) v bývalém Československu.
Článek | Osobnosti

Zdeněk Herman: Začátky hmotnostní spektrometrie u nás a hmotnostní spektrometrie v Ústavu fyzikální chemie Akademie věd

Příběh hmotnostní spektrometrie u nás začíná počátkem padesátých let v okruhu žáků prof. Jaroslava Heyrovského (1890-1967) v ústavu fyzikální chemie University Karlovy a v Polarografickém ústavu.
Další projekty
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití

LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena.