Mehrphotonen-Ionisationsspektroskopie von Ammoniak und Methylamin

In der vorliegenden Arbeit wurden die C'-Rydbergzustände der Ammoniakisotopomere und des Methylamins mit Hilfe der resonanzverstärkten Mehrphotonenionisation untersucht. Es wurde für die REMPI-Spektren aller Ammoniakisotopomere (NH3, NH2D, NHD2 und ND3) des C'-Zustandes mit v = 0, 1 eine...

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Main Author: Nolde, Moana
Contributors: Weitzel, Karl-Michael (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2006
Chemie
Subjects:
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Description
Summary:In der vorliegenden Arbeit wurden die C'-Rydbergzustände der Ammoniakisotopomere und des Methylamins mit Hilfe der resonanzverstärkten Mehrphotonenionisation untersucht. Es wurde für die REMPI-Spektren aller Ammoniakisotopomere (NH3, NH2D, NHD2 und ND3) des C'-Zustandes mit v = 0, 1 eine detaillierte Spektrenanalyse vorgenommen, die spektroskopischen Parameter, bestehend aus den Rotationskonstanten, dem Spektrenursprung und den Zentrifugalaufweitungskonstanten, bestimmt und die beobachteten Rotationsübergänge zugeordnet. Die Spektren der symmetrischen Isotopomere in beiden Schwingungszuständen zeichnen sich durch eine große Rotationsauflösung aus. Dadurch ließen sich die einzelnen Rotationsübergange durch den Vergleich der experimentellen Spektren mit Simulationen zuordnen. Die erhaltenen spektroskopischen Parameter wurden mit früheren publizierten Werten verglichen. Die Spektren des C'-Zustand der asymmetrischen Verbindungen NH2D und NHD2 waren bisher nicht literaturbekannt, so daß diese Arbeit die erste umfassende Spektrenanalyse für beide Isotopomere liefert. Die Spektren der asymmetrischen Kreisel des C'-Zustand mit v = 0 weisen ebenfalls eine hohe Rotationsauflösung auf, während die Spektren mit v = 1 eine signifikant lebensdauerverbreitert sind, was auch in der Simulation berücksichtigt wurde. Besonders hervorstechend sind in allen vorgestellten Spektren die Progressionen des Q-Zweiges bei denen K = J bzw. im Fall des asymmetrischen Kreisels Kc = J ist. Durch die Zuordnung ist es möglich zustandsselektierte Molekülionen zu präparieren. Die erhaltenen Rotationskonstanten weisen für alle Isotopomere die selben Trends auf. So nehmen mit steigender Schwingungsquantenzahl die Rotationskonstanten A und B ab, während C größer wird. Innerhalb eines Schwingungszustands nehmen die Rotationskonstanten mit steigendem Deuterierungsgrad dagegen ab. Neben den Ammoniakisotopomeren wurden auch die REMPI-Spektren von Ammoniakderivat Methylamin untersucht. Das Flugzeitmassenspektrum des Methylamins weist ein charakteristisches Fragmentierungmuster auf. In dieser Arbeit wurd ein Fragmentierungsmechanismus aufgrund der Anregungsordnungen vorgeschlagen. Für den Zerfallsprozeß aus dem Rydbergzustand in neutrale Fragmente wurde eine Geschwindigkeitskonstante von k > 10^8 s^-1 abgeschätzt und mit theoretischen Werten verglichen. Weiterhin wurden die Spektren im Bereich von 57000-67000 cm^-1 hinsichtlich ihrer Schwingungsstruktur analysiert, wobei die Schwingungsfrequenz der NH2-wagging Mode zu (730 ± 10) cm^-1 und die der CH3-rocking Mode zu (1000 ± 10) cm^-1 bestimmt wurde. Bisher gibt es keine Literaturwerte des Methylamins für diesen Energiebereich. Durch Vergleich mit VUV-Arbeiten wurde die untersuchte Absorptionsbande dem C'-Zustand des Methylamins zugeordnet.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2006.0116