锖
| HCNH+ | |
|---|---|
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| IUPAC名 Methylidyneammonium[1] Methylidyneazanium[2] | |
| 系統名 Methylidyneammonium[3] | |
| 英文名 | Protonated hydrogen cyanide |
| 別名 | 質子化氰化氫，錆 |
| 識別 | |
| CAS號 | 38263-97-7 
|
| PubChem | 22952220（HC≡N+H） 274441977 |
| ChemSpider | 10446358 HC≡N+H, 18948137 HC+=NH |
| SMILES |
|
| InChI |
|
| InChIKey | LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-O[2] |
| 性質 | |
| 化學式 | CH2N |
| 摩爾質量 | 28.03 g·mol−1 |
| 結構 | |
| 分子構型 | 線形：HC≡N+H |
| 相關物質 | |
| 相關等電子體 | 乙炔 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
HCNH+（錆[來源請求]），又稱質子化的氰化氫，是天體物理學感興趣的離子。它也在超強酸中以凝聚態存在。
結構
[編輯]在基態下, HCH 是簡單的線形分子，而激發態三線態則有順反異構。高能的結構異構體 H2CN+ 和CH2 也有理論研究。[4]
實驗室研究
[編輯]作為一種相對簡單的離子，HCNH+ 在實驗室中得到了廣泛的研究。在任何波長處拍攝的第一個光譜集中在紅外線中的 ν2（CH鍵拉伸）的旋轉振動帶上。 [5] 不久之後，他們也報告了對 ν1（NH鍵拉伸）帶的研究。 [6] 在這些初步研究之後，幾個小組發表了關於各種HCNH+旋轉振動光譜的研究，包括研究ν3 帶（C≡N鍵拉伸）、[7] ν4帶（H−C≡N 彎曲）[8] 和 ν5 帶（H−N≡C 彎曲） .[9]
雖然所有這些研究都集中在紅外線中的旋轉振動光譜上，但直到1998年，技術才發展到足以研究微波中 HCNH+ 的純旋轉光譜。當時發表了HCNH+及其同位素代分子 HCND+和 DCND+ 的微波光譜。[10] 最近，為了更精確地確定分子旋轉常數 B 和D，人們再次測量了 HCNH+ 的純旋轉光譜。[11]
產生和毀滅
[編輯]根據天體化學網 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）的資料庫，HCNH+最先進的化學模型包括71個產生反應和21個毀滅反應。然而，其中只有少數反應主導了整體的產生和毀滅。[12]對於產生，有7種主要反應：
- H+
3 + HCN → HCNH+ + H2 - H+
3 + HNC → HCNH+ + H2 - HCO+ + HCN → HCNH+ + CO
- HCO+ + HNC → HCNH+ + CO
- H3O+ + HCN → HCNH+ + H2O
- H3O+ + HNC → HCNH+ + H2O
- C+ + NH3 → HCNH+ + H
天文學探測
[編輯]首次的星際探測
[編輯]HCNH+ 在1986年首次於星際空間中使用美國國家射電天文台的12米圓盤和德克薩斯毫米波天文台在人馬座B2探測到。[13]
隨後的星際探測
[編輯]在首次探測過後，HCNH+ 也在TMC-1[14] [15] 和DR 21(OH)中觀察到。[14] [16]人們對人馬座B2的初步檢測也已得到確認。[14][17]
太陽系
[編輯]根據卡西尼-惠更斯號的離子和中性質譜儀 (INMS) 的數據，雖然沒有通過光譜法直接檢測到，但已經推斷出土星最大的衛星——土衛六的大氣中存在 HCNH+[18]。
1997年，人們對長周期彗星海爾-波普彗星觀測，嘗試探測 HCNH+ [19]，但沒有探測到。
參考資料
[編輯]- ^ 1.0 1.1 1.2 Methylidyneammonium | CH2N. ChemSpider. [27 January 2019]. （原始內容存檔於2022-01-02）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 Methanimine. PubChem. [27 January 2019]. （原始內容存檔於2019-07-27） （英語）.
- ^ methanimine | CH2N. ChemSpider. [27 January 2019]. （原始內容存檔於2021-12-19）.
- ^ Allen, T. L., Goddard, J. D., & Schaefer, H. F. III. A possible role for triplet H2CN+ isomers in the formation of HCN and HNC in interstellar clouds. Journal of Chemical Physics. 1980, 73 (7): 3255–3263 [2021-09-07]. Bibcode:1980JChPh..73.3255A. doi:10.1063/1.440520. （原始內容存檔於2021-09-07）.
- ^ Altman, R. S., Crofton, M. W., & Oka, T. Observation of the infrared ν2 band (CH stretch) of protonated hydrogen cyanide, HCNH+. Journal of Chemical Physics. 1984, 80 (8): 3911–3912. Bibcode:1984JChPh..80.3911A. doi:10.1063/1.447173.
- ^ Altman, R. S., Crofton, M. W., & Oka, T. High resolution infrared spectroscopy of the ν1 (NH stretch) and ν2 (CH stretch) bands of HCNH+. Journal of Chemical Physics. 1984, 81 (10): 4255–4258. Bibcode:1984JChPh..81.4255A. doi:10.1063/1.447433.
- ^ Kajita, M., Kawaguchi, K., & Hirota, E. Diode laser spectroscopy of the ν3 (CN stretch) band of HCNH+. Journal of Molecular Spectroscopy. 1988, 127 (1): 275–276. Bibcode:1988JMoSp.127..275K. doi:10.1016/0022-2852(88)90026-4.
- ^ Tanaka, K., Kawaguchi, K., & Hirota, E. Diode laser spectroscopy of the ν4 (HCN bend) band of HCNH+. Journal of Molecular Spectroscopy. 1986, 117 (2): 408–415. Bibcode:1986JMoSp.117..408T. doi:10.1016/0022-2852(86)90164-5.
- ^ Ho, W.-C., Blom, C. E., Liu, D.-J., & Oka, T. The infrared ν5 band (HNC bend) of protonated hydrogen cyanide, HCNH+. Journal of Molecular Spectroscopy. 1987, 123 (1): 251–253. Bibcode:1987JMoSp.123..251H. doi:10.1016/0022-2852(87)90275-X.
- ^ Araki, M., Ozeki, H., & Saito, S. Laboratory Measurement of the Pure Rotational Transitions of HCNH+ and Its Isotopic Species. Astrophysical Journal Letters. 1998, 496 (1): L53. Bibcode:1998ApJ...496L..53A. S2CID 17868534. arXiv:astro-ph/9801241
. doi:10.1086/311245.
- ^ Amano, T., Hashimoto, K., & Hirao, T. Submillimeter-wave spectroscopy of HCNH+ and CH3CNH+. Journal of Molecular Structure. 2006, 795 (1–3): 190–193. Bibcode:2006JMoSt.795..190A. doi:10.1016/j.molstruc.2006.02.035.
- ^ Millar, T. J., Farquhar, P. R. A., & Willacy, K. The UMIST Database for Astrochemistry 1995. Astronomy & Astrophysics Supplement Series. 1997, 121 (1): 139–185. Bibcode:1997A&AS..121..139M. arXiv:1212.6362 . doi:10.1051/aas:1997118.
- ^ Ziurys, L. M.; Turner, B. E. HCNH+: A New Interstellar Molecular Ion (PDF). The Astrophysical Journal Letters. 1986, 302: L31–L36 [2021-09-07]. Bibcode:1986ApJ...302L..31Z. PMID 11542069. doi:10.1086/184631. （原始內容存檔 (PDF)於2012-03-09）.
- ^ 14.0 14.1 14.2 Schilke, P., Walmsley, C. M., Millar, T. J., & Henkel, C. Protonated HCN in molecular clouds. Astronomy & Astrophysics. 1991, 247: 487–496. Bibcode:1991A&A...247..487S.
- ^ Ziurys, L. M., Apponi, A. J., & Yoder, J. T. Detection of the Quadrupole Hyperfine Structure in HCNH+. The Astrophysical Journal Letters. 1992, 397: L123–L126. Bibcode:1992ApJ...397L.123Z. doi:10.1086/186560.
- ^ Hezareh, T., Houde, M., McCoey, C., Vastel, C., & Peng, R. Simultaneous Determination of the Cosmic Ray Ionization Rate and Fractional Ionization in DR 21(OH). The Astrophysical Journal. 2008, 684 (2): 1221–1227. Bibcode:2008ApJ...684.1221H. S2CID 6284545. arXiv:0805.4018 . doi:10.1086/590365.
- ^ Nummelin, A., Bergman, P., Hjalmarson, Å., Friberg, P., Irvine, W. M., Millar, T. J., Ohishi, M., & Saito, S. A Three-Position Spectral Line Survey of Sagittarius B2 between 218 and 263 GHz. II. Data Analysis. The Astrophysical Journal Supplement Series. 2000, 128 (1): 213–243. Bibcode:2000ApJS..128..213N. doi:10.1086/313376 .
- ^ Cravens, T. E., Robertson, I. P., Waite, J. H., Yelle, R. V., Kasprzak, W. T., Keller, C. N., Ledvina, S. A., Niemann, H. B., Luhmann, J. G., McNutt, R. L., Ip, W.-H., De La Haye, V., Mueller-Wodarg, I., Wahlund, J.-E., Anicich, V. G., & Vuitton, V. Composition of Titan's atmosphere (PDF). Geophysical Research Letters. 2006, 33 (7): L07105. Bibcode:2006GeoRL..3307105C. doi:10.1029/2005GL025575 . hdl:2027.42/94758.
- ^ Ziurys, L. M., Savage, C., Brewster, M. A., Apponi, A. J., Pesch, T. C., & Wyckoff, S. Cyanide Chemistry in Comet Hale-Bopp (C/1995 O1). The Astrophysical Journal Letters. 1999, 527 (1): L67–L71. Bibcode:1999ApJ...527L..67Z. PMID 10567001. doi:10.1086/312388 .
