HCNH+[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。


Quick Facts HCNH+, 識別 ...
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  checkY
PubChem 22952220(HC≡N+H)
274441977
ChemSpider 10446358 HC≡N+H, 18948137 HC+=NH
SMILES
 
  • C#[NH+]
InChI
 
  • 1S/CHN/c1-2/h1H/p+1[2]
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。
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結構

基態下, HC+NH 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C+NH2 也有理論研究。[4]

實驗室研究

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]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+及其同位素代分子英語isotopomers 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 BD,人們再次測量了 HCNH+ 的純旋轉光譜。[11]

產生和毀滅

根據天體化學網頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)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

首次的星際探測

HCNH+ 在1986年首次於星際空間中使用美國國家無線電天文台的12米圓盤和德克薩斯毫米波天文台人馬座B2探測到。[13]

隨後的星際探測

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

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

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