質譜如何協助我們深入了解化學反應 CSLT《化學》第八十一卷第一期出刊
化學季刊新聞
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由於技術的進步與發展,商用質譜已廣泛用於食品、環境及生醫檢測等領域,成為大眾所知不可或缺的分析儀器。自1919 年第一台質譜儀問世以來,該技術一直是基礎物理與化學研究的重要工具之一。例如,李遠哲院士發展的交叉分子束儀器,即利用四極柱質量分析器判斷產物分子,進而闡明反應動力學的各項細節。本期內容報導數位國內學者近年利用質譜技術從事有關化學的基礎研究與回顧,包含氣態反應動力學,生物分子與催化活性中間體的結構鑑定,以及超大型分子的質量分析與最新發展。希望藉由本期設定的主題,讓讀者一窺質譜技術有別於常規分析應用的一面,進一步了解質譜在基礎研究中扮演的角色。隨著技術在可預期的未來不斷發展,質譜技術也將繼續在各個領域中發揮著重要作用,帶給人們更多的驚喜和貢獻。以下為本期收錄的文章介紹::
《胜肽模型分子的選擇性斷鍵與胜肽的結構分析預測》︰由國家同步幅射研究中心劉振霖研究員所撰寫,報導使用同步輻射軟X 光激發分子中特定原子的內層電子時,分子的選擇性分解反應。該研究利用質譜 鑑定產物說明斷鍵機制,其結果有助於分析分子結構。文中清楚介紹了實驗儀器與原理,並展示同步幅射光源 於物理化學研究上的應用。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202303_81(1).001
《質譜在醣立體異構物的結構鑑定》︰由中央研究院原子與分子科學研究所倪其焜教授主筆,描述如何 利用質譜儀辨別醣類分子的立體異構物。立體異構物通常不易區別,倪教授的研究團隊利用化學動力學和量子 化學計算預測反應機制以辨別醣的立體異構物。該創新的方法在鑑定結構時無需使用已知的質譜指紋資料庫, 有助於我們發現自然界中未知的醣結構。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202303_81(1).002
《以離子速度映像質譜技術研究化學反應動態學》︰由國立中山大學理學國際博士學程楊崇鑫教授團隊執筆,介紹離子速度映像質譜的原理。該技術為氣相化學反應動力學的重要研究工具,楊教授詳細介紹由飛行時間質譜發展為二維及三維映像的過程,包含速度映像質譜如何提高解析度、映象切片方式等重要演進。本文也提及相關技術應用在生物樣品上的最新發展,帶領讀者由淺入深了解該領域的基礎知識。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202303_81(1).003
《淺談奈機電偵測器質譜術的發展與應用》︰由國立成功大學化學系賴思學教授團隊撰寫,介紹近年由 微型奈米機械震盪器設計成為質量偵測器的發展及重要里程碑。該新興技術在奈米尺度材料及生物大分子的相 關研究上深具潛力,補足現有分析器不易探測的質量範圍。該文內容豐富新穎,兼具前沿知識與對讀者研究興 趣的啟發。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202303_81(1).004
《質譜於有機金屬催化反應研究的發展與挑戰》︰由國立中興大學化學系盧臆中教授團隊執筆,簡介如 何利用質譜結合電灑游離技術研究液相中的有機金屬催化反應。探測不穩定的中間體以了解反應機構一直是實 驗化學家們感興趣卻不易實現的課題,該文整理近年來相關的代表性研究並詳述質譜技術促進人們理解催化反 應上的貢獻。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202303_81(1).006
本期亦收錄多篇專欄文章,在「原創論文」部分,張澔 教授 (義守大學通識教育中心) 針對清末第一本化學定量分析書籍:《化學闡原》與其法文底本做查證考據,值得對化學史有興趣的讀者閱覽。「年輕化學家介紹」專欄將介紹甫獲2022 年中國化學會《化學》最佳論文獎得獎人− 林靖衛助理研究員的學研歷程。最後,「特殊貢獻獎」專欄將介紹2023 年中國化學會特殊貢獻獎得獎人− 廖俊臣教授。感謝廖教授過去幾十年推動化學會事務、科技政策、國際交流上的努力,為後輩立下標竿與榜樣。
【原創論文】清末第一本化學定量分析書籍:《化學闡原》與其法文底本
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202303_81(1).005
【年輕化學家介紹】2022 年中國化學會《化學》最佳論文獎得獎人− 林靖衛助理研究員
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202303_81(1).009
【2023 中國化學會特殊貢獻獎】科學教育、科技政策、學術交流合作的推動者−廖俊臣教授
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202303_81(1).007
最後,本期內容雖然無法盡善盡美地報導所有質譜技術於化學領域的研究應用,但仍希望透過上述報導讓讀者更深入地了解近來發展之情形,誠摯地感謝專題作者群及各專欄作者們之支持及不吝分享所學。
歡迎讀者踴躍閱讀本期《化學》!