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化学反应是化学科学的核心。通过各种途径加速化学反应过程或探索新型反应途径一直是化学家们的不断追求。近年来,人们发现利用质谱离子化过程的特殊环境可以显著加速或促进化学反应的发生。这一新兴领域迅速引起了研究者们的关注。本论文基于喷雾型离子化方法和放电等离子体型离子化方法,首先分别对这两类离子化方法在分析方面的表现进行了研究,随后对其在加速化学反应和促进新型化学反应方面的表现和机理进行了研究和探讨,为利用离子化方法探索新型化学反应途径提供了新思路。具体研究内容包括: 1.研究了电压无接触式和无电压的新型喷雾型离子源的分析性能和离子化机理。A)设计并搭建了电压无接触式诱导双喷离子源。该离子源可以同时得到两种分析物的喷雾和信号,且显著降低了二者离子化过程中的干扰,并成功用于了未知物的质谱准确质量测定过程中;B)对零伏纸喷雾的离子化特点和机理进行了系统研究。且根据零伏纸喷雾的离子化表现,提出了基于正负电荷随机分布的零伏纸喷雾离子化机理,并进行了模拟计算。 2.证明了纸喷雾液膜和纳升电喷雾液滴加速化学反应中界面所起到的作用。以碱催化下的6-羟基-1-茚满酮与对位取代的苯甲醛的克莱森-施密特缩合反应为研究对象,界面效应通过竞争反应条件下对甲基苯甲醛和对硝基苯甲醛相互作用下的Hammett关系所表现出来。这就以直接的实验证据证明了界面在液膜或液滴加速反应中确实扮演了重要角色。 3.基于辉光放电离子源,实现了LTLC-MS方法,并发展了新型无金属催化的高效C-H活化、C-C生成的反应途径。A)利用辉光放电离子化的无溶剂、对样品板无损的特点,结合铅笔基质辅助的二极管红外激光解吸,实现了TLC分离与MS检测的同步,简化了操作过程,同时也大大缩短了分析时间,仅需不到15分钟的时间即可完成分析测试得到结果。将TLC-MS转变为了类似于GC-MS、HPLC-MS的分析过程。B)利用辉光放电本身所创造的高能环境,将挥发性有机物随氩气通入辉光放电区域,即得到碳链增长的产物。反应时间只有不到1秒,但反应效率最高可达百分之九十以上。充分体现了辉光放电反应的高效性。