気相イオン化学

遷移状態理論は、反応物と活性錯体の間に特殊なタイプの化学平衡（準平衡）が存在すると仮定する素反応の速度の理論である。^{[ 3 ]}

RRKM理論は、ポテンシャルエネルギー面のいくつかの特性から単分子イオン分解反応速度の簡単な推定値を計算するために使用されます。

会合イオン化は、2つの原子または分子が相互作用して1つの生成イオンを形成する気相反応である。^{[ 4 ]}

$\displaystyle A^{*}+B\to AB^{+\bullet }+e^{-}}$

ここで、過剰な内部エネルギーを持つ種A（アスタリスクで示されている）がBと相互作用してイオンAB ⁺を形成する。

相互作用する種のうち、一方または両方が過剰な内部エネルギーを持っている可能性がある。

電荷交換イオン化（電荷移動イオン化とも呼ばれる）は、イオンと中性種との間の気相反応である。

${\displaystyle A^{+}+B\to A+B^{+}}$

イオンの電荷が中性粒子に移動する場合。^{[ 5 ]}

化学イオン化では、反応ガスのイオンと他の物質との反応によってイオンが生成されます。^{[ 6 ]}一般的な反応ガスには、 メタン、アンモニア、イソブタンなどがあります。

化学イオン化は次のように表すことができます。

${\displaystyle G^{*}+M\to M^{+\bullet }+e^{-}+G}$

ここで、Gは励起状態の種（上付き文字のアスタリスクで示される）であり、Mは電子を失ってイオン化されラジカルカチオンを形成する種（上付き文字のプラスドットで示される）である。

ペニングイオン化とは、気相励起状態の原子または分子 G ^*と標的分子 M との相互作用により、ラジカル分子カチオン M ⁺、電子 e ⁻、および中性ガス分子 G が形成されることを指します。^{[ 7 ]}

${\displaystyle G^{*}+M\to M^{+\bullet }+e^{-}+G}$

ペニングイオン化は、標的分子のイオン化ポテンシャルが励起状態の原子または分子の内部エネルギーよりも低い場合に発生します。会合性ペニングイオン化も発生する可能性があります。

$\displaystyle G^{*}+M\to MG^{+\bullet }+e^{-}}$

CID（衝突活性化解離 - CAD とも呼ばれる）は、気相中の分子イオンを断片化するために使用される方法です。 ^{[ 8 ] [ 9 ]}分子イオンは、ヘリウム、窒素、アルゴンなどの中性ガス分子と衝突します。衝突では、運動エネルギーの一部が内部エネルギーに変換され、断片化が起こります。

電荷遠隔フラグメンテーションは、切断された結合が電荷の位置に隣接していない気相イオンで発生する共有結合切断の一種である。 ^{[ 10 ] [ 11 ]}