FRAGMENTAÇÃO DO HALOTANO PELA LUZ SÍNCROTRON E POR ELÉTRONS RÁPIDOS

G. G. B. de Souza¹ (PQ), M. L. M. Rocco¹ (PQ), C. A. Lucas^1,2 (PG), A. C. F. Santos¹(PQ), H. M. B. Roberty³ (PQ) e A. N. de Brito⁴ (PQ)

¹Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

²Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense.

³Observatório do Valongo, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

⁴Laboratório Nacional de Luz Síncroton, Campinas - SP, Brasil.

Palavras-chave: fotofragmentação; anestésicos; impacto de elétrons.

INTRODUÇÃO:

A excitação eletrônica de moléculas pode ser induzida por absorção de radiação ou através de colisões com partículas carregadas. O conhecimento dos mecanismos de excitação ou ionização, bem como de possíveis vias de relaxação, constitui-se por sua vez em aspecto essencial para a compreensão de efeitos causados por radiações em sistemas de interesse para áreas como biologia, litografia e ciência dos materiais¹. Embora a grande maioria dos processos espectroscópicos estudados até a presente data refira-se a elétrons de valência, a disponibilidade de fontes de luz de alta energia, como a luz síncrotron, tem contribuido para ampliar o estudo de processos relacionados com elétrons de camadas mais internas.

OBJETIVOS :

Apresentamos resultados experimentais relacionados com algumas das vias de excitação eletrônica e relaxação de uma molécula contendo diversos átomos da família dos halogênios. Trata-se do CF₃CHClBr, conhecido comercialmente como halotano, e habitualmente empregado como anestésico. Anestésicos voláteis como o halotano são compostos de interesse biológico utilizados tanto nos processos de pré-anestesia quanto na manutenção do estado de inconsciência induzida. Determinou-se o espectro de fotoabsorção e de fragmentação seletiva deste composto, em volta da borda 1s do C (~ 300 eV). A caracterização dos processos de ionização foi efetuada utilizando a técnica de espectrometria de massa por tempo de vôo. Também foram obtidos espectros de fragmentação iônica desta molécula empregando-se feixes de elétrons de alta energia (1 KeV).

MÉTODOS:

O estudo da fragmentação induzida por fótons de alta energia foi realizado no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS). Radiação síncrotron monocromatizada das linhas TGM² e SGM³ foi utilizada para excitar a molécula de halotano próximo à borda 1s do C (300 eV).

A segunda parte do experimento foi realizada no Laboratório de Impacto de Fótons e de Elétrons (LIFE) do Instituto de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Um feixe monocromatizado de elétrons de 1 KeV foi utilizado para a fragmentação molecular do composto. Um espectrômetro de massas⁴ foi utilizado na determinação da razão carga/massa dos fragmentos positivos.

RESULTADOS:

Fig. 1 – Espectros de massa do Halotano

Uma comparação entre espectros de massa obtidos através da interação com fótons de 310 eV e elétrons de 1 KeV pode ser vista na figura 1. Observam-se diferenças significativas nas intensidades relativas dos fragmentos iônicos, nos dois casos. No caso da ionização por impacto de elétrons (parte superior da figura), o espectro é dominado pelos fragmentos de maior massa. Por outro lado, no caso da fotofragmentação, as intensidades dominantes correspondem aos fragmentos mais leves. Este resultado é interessante, uma vez que os elétrons também possuem energia suficiente para, em princípio, fragmentar eficazmente a molécula.