气相离子-分子反应速率的自动预测工具：在单分子化学电离质谱中应用于多氯二苯并对二苯二噁英

《JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY》：An Automated Tool for Predicting Ion-Molecule Reaction Rates in CI-MS: Application to PCDDs and PCDFs

　　

摘要

多氯代二苯并二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）是持久性环境污染物，可通过食物链进行生物累积，对人类和动物构成严重的健康风险。二噁英和呋喃是持久性、超痕量、半挥发性有机化合物（SVOCs），其蒸气压极低。使用化学电离质谱法（CI-MS）和气相色谱-质谱联用法（GC-MS）对其进行定量分析，关键在于其固有的理化性质。本研究采用密度泛函理论（DFT）计算，确定了20种最重要的PCDDs和PCDFs的与分析相关的关键分子参数，包括质子亲和力、电离能、偶极矩和极化率。此外，还通过经典碰撞模型评估了试剂离子H₃O⁺和NO⁺的离子-分子反应速率系数。在CI-MS中典型的高温和高能条件下，系统地考察了质子转移和电荷转移路径的热力学可行性。特别是，计算了与NO⁺离子的反应焓，以确认电荷转移机制的可行性。此外，我们还提供了一个基于Python的自动化工具和包含超过200种VOCs的数据库，该数据库含有通过DFT导出的描述符，用于快速估算CI-MS过程中的反应速率系数、离子动能、有效温度和质心能量。（链接：https://github.com/Manjeetkb/rate-cal）

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

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