Destruction and reconstruction of UO22+ using gas-phase reactions

文献情報

出版日 2021-05-07
DOI 10.1039/D1CP01520F
インパクトファクター 3.676
著者

Michael J. Van Stipdonk, Evan H. Perez, Luke J. Metzler, Amanda R. Bubas, Theodore Corcovilos, Arpad Somogyi


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要旨

While the strong axial UO bonds confer high stability and inertness to UO22+, it has been shown that the axial oxo ligands can be eliminated or replaced in the gas-phase using collision-induced dissociation (CID) reactions. We report here tandem mass spectrometry experiments initiated with a gas-phase complex that includes UO22+ coordinated by a 2,6-difluorobenzoate ligand. After decarboxylation to form a difluorophenide coordinated uranyl ion, [UO2(C6F2H3)]+, CID causes elimination of CO, and then CO and C2H2 in sequential dissociation steps, to leave a reactive uranium fluoride ion, [UF2(C2H)]+. Reaction of [UF2(C2H)]+ with CH3OH creates [UF2(OCH3)]+, [UF(OCH3)2]+ and [UF(OCH3)2(CH3OH)]+. Cleavage of C–O bonds within these species results in the elimination of methyl cation (CH3+). Subsequent CID steps convert [UF(OCH3)2]+ to [UO2(F)]+ and similarly, [U(OCH3)3]+ to [UO2(OCH3)]+. Our experiments show removal of both uranyl oxo ligands in “top-down” CID reactions and replacement in “bottom-up” ion–molecule and dissociation steps.

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Physical Chemistry Chemical Physics

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