Himičeskaâ fizikaHimičeskaâ fizikaХимическая физика0207-401XThe Russian Academy of Sciences67481510.31857/S0207401X23100035RMPETIЭлементарные физико-химические процессыUnknownФРАГМЕНТАЦИЯ МОЛЕКУЛ АДЕНИНА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ИОНАМИФрагментация молекул аденина при взаимодействии с ионамиBasalaevA. A.БасалаевА. А.a.basalaev@mail.ioffe.ruKuz’michevV. V.КузьмичевВ. В.a.basalaev@mail.ioffe.ruPanovM. N.ПановМ. Н.a.basalaev@mail.ioffe.ruSimonK. V.СимонК. В.a.basalaev@mail.ioffe.ruSmirnovO. V.СмирновО. В.a.basalaev@mail.ioffe.ruIoffe Physical Technical Institute, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, RussiaФизико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук011020234210162528022025Copyright ©; 2023, А.А. Басалаев, В.В. Кузьмичев, М.Н. Панов, К.В. Симон, О.В. СмирновCopyright ©; 2023, А.А. Басалаев, В.В. Кузьмичев, М.Н. Панов, К.В. Симон, О.В. Смирнов2023А.А. Басалаев, В.В. Кузьмичев, М.Н. Панов, К.В. Симон, О.В. СмирновА.А. Басалаев, В.В. Кузьмичев, М.Н. Панов, К.В. Симон, О.В. Смирновhttps://transsyst.ru/0207-401X/article/view/674815

The mechanism of the fragmentation processes of adenine ions (Ade, C5H5N5) occurring during the interaction of molecules in the gas phase with ions energies of the order of keV is studied. The relative cross sections of various elementary processes occurring in single collisions of ions with molecules are measured. The channels of the fragmentation processes of singly charged Ade+ ions are experimentally studied. The complete active space self-consistent field (CASSCF) method is used to calculate the geometry of the molecules and singly charged Ade+ ions, as well as the reaction paths of the main experimentally observed fragmentation channels of these ions.

Исследован механизм процессов фрагментации ионов аденина (Ade, C5H5N5), происходящих при взаимодействии молекул, находящихся в газовой фазе, с ионами энергий порядка кэВ. Измерены относительные сечения различных элементарных процессов, осуществляющихся при однократных столкновениях ионов с молекулами. Экспериментально изучены каналы процессов фрагментации однозарядных ионов Ade+. Методом самосогласованного поля в полном активном пространстве (CASSCF) выполнен расчет геометрии молекул и однозарядных ионов Ade+, а также путей реакций основных экспериментально наблюдаемых каналов фрагментации этих ионов.

electron captureadeninefragmentation of molecular ionsmass spectrometryCASSCF methodзахват электроноваденинфрагментация молекулярных ионовмасс-спектрометрияметод CASSCF.Lin J., Yu C., Peng S. I. Akiyama et al. // J. Amer. Chem. Soc. 1980. V. 102. P. 4627.Urano S., Yang X., LeBreton P.R. // J. Mol. Struct. 1989. V. 214. P. 315.Jochims H.-W., Schwell M., Baumgärtel H. et al. // Chem. Phys. 2005. V. 314. № 1–3. P. 263; https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2005.03.008Pilling S., Lago A.F., Coutinho L.H. et al. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007. V. 21. № 22. P. 3646; https://doi.org/10.1002/rcm.3259Trofimov A.B., Schirmer J., Kobychev V.B. et al. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2006. V. 39. № 2. P. 305; https://doi.org/10.1088/0953-4075/39/2/007Sethi S.K., Gupta S.P., Jenkins E.E.J. et al. // Amer. Chem. Soc. 1982. V. 104. № 12. P. 3349.Minaev B.F., Shafranyosh M.I., Svida Yu.Yu. et al. // J. Chem. Phys. 2014. V. 140. № 17. P. 175101; https://doi.org/10.1063/1.4871881Dawley M.M., Tanze K., Cantrell P. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. № 45. P. 25039; doi.org/https://doi.org/10.1039/C4CP03452JRahman M.A., Krishnakumar E. // J. Chem. Phys. 2016. V. 144. № 16. P. 161102; https://doi.org/10.1063/1.4948412Van der Burgt P.J.M., Finnegan S., Eden S. // Eur. Phys. J. D. 2015. V. 69. P. 173; https://doi.org/10.1140/epjd/e2015-60200-yДьяков Ю.А., Пузанков А.А., Адамсон С.О. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 10. С. 3; https://doi.org/10.31857/S0207401X20100040Bernard J., Brédy R., Chen L. et al. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. B. 2006. V. 245. № 1. P. 103; https://doi.org/10.1016/j.nimb.2005.11.086Alvarado F., Bari S., Hoekstra R., Schlathölter T. et al. // J. Chem. Phys. 2007. V. 127. № 3. P. 034301.Martin S., Brédy R., Allouche A.R. et al. // Phys. Rev. A. 2008. V. 77. P. 062513; https://doi.org/10.1103/PhysRevA.77.062513Montagne G., Bernard J., Martin S. et al. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Ph\ys. 2009. V. 42. № 7. 075204; https://doi.org/10.1088/0953-4075/42/7/075204Tabet J., Eden S., Feil S. et al. // Intern. J. Mass Spectrom. 2010. V. 292. № 1. P. 53; https://doi.org/10.1016/j.ijms.2010.03.002Афросимов В.В., Басалаев А.А., Морозов Ю.Г. и др. // ЖТФ. 2012. Т. 82. № 5. С. 16.De Vries M.S., Hobza P. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2007. V. 58. P. 585; https://doi.org/10.1146/annurev.physchem.57.032905.104722Fuss M., Muñoz A., Oller J.C. et al. // Phys. Rev. A.: At. Mol. Opt. Phys. 2009. V. 80. № 5. 052709; https://doi.org/10.1103/PhysRevA.80.052709Басалаев А.А., Кузьмичев В.В., Панов М.Н. и др. // ЖТФ. 2022. Т. 92. № 7. С. 978; https://doi.org/10.21883/JTF.2022.07.52654.309-21Басалаев А.А., Кузьмичев В.В., Панов М.Н. и др. // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48. № 17. С. 13; https://doi.org/10.21883/PJTF.2022.17.53280.19238Basalaev A.A., Kuz’michev V.V., Panov M.N. et al. // Radiat. Phys. Chem. 2022. V. 193. № 4. P. 109984; https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2022.109984Barca G.M.J., Bertoni C., Carrington L. et al. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. № 15. Article 154102.Дьяков Ю.А., Адамсон С.О., Ванг П.К. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 10. С. 22; https://doi.org/10.31857/S0207401X21100034Дьяков Ю.А., Адамсон С.О., Ванг П.К. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 85; https://doi.org/10.31857/S0207401X22060036Храпковский Г.М., Аристов И.В., Егорова Д.Л. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 9. С. 19; https://doi.org/10.31857/S0207401X22070068Schmidt M.W., Gordon M.S. // Annu. Rev. Phys. Chem. 1998. V. 49. P. 233.Bode B.M., Gordon M.S. // J. Mol. Graph. Model. 1998. V. 16. № 3. P. 133.Improta R., Scalmani G., Barone V. // Intern. J. Mass Spectrom. 2000. V. 201. P. 321.NIST Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database. NIST Standard Reference Database Number 101. 2022; https://doi.org/10.18434/T47C7ZБасалаев А.А, Панов М.Н. // ЖТФ. 2019. Т. 89. № 3. С. 342; https://doi.org/10.21883/JTF.2019.03.47166.299-18Mass Spectrum Interpreter Version 2; https://chemdata.nist.gov/mass-spc/interpreter/NIST Chemistry WebBook. NIST Standard Reference Database Number 69; https://doi.org/10.18434/T4D303