stringtranslate.com

гетерокумулен

Гетерокумулен — это молекула или ион , содержащий цепь по меньшей мере из трех двойных связей между последовательными атомами, в которой один или несколько атомов в двойной связанной цепи являются гетероатомом . Такие разновидности аналогичны кумулену , в котором цепочка атомов с двойной связью содержит только углерод, за исключением того, что по крайней мере один углерод заменен гетероатомом. [1] Некоторые авторы ослабляют определение и включают виды с цепочками только из двух двойных связей между последовательными атомами, [2] также известные как гетероаллены .

Из-за правила двойной связи гетерокумулены редко выделяются. Вместо этого они имеют тенденцию к полимеризации. Однако многие из них распространены в межзвездной среде, где они существуют в виде разбавленного газа. Большинство из более длинных очень нестабильны и реакционноспособны и поэтому существуют кратковременно или могут выжить только в разбавленном состоянии или в инертной матрице. Молекулярные облака в космосе очень разрежены и позволяют гетерокумуленам существовать достаточно долго, чтобы их можно было обнаружить. Некоторые простые гетерокумулены представляют собой обычные химические вещества или ионы. К ним относятся диоксид углерода , дисульфид углерода , диселенид углерода , цианат и тиоцианат . Некоторые определения гетерокумуленов включают соединения, которые содержат сцепленные двойные связи с более чем одним элементом, но могут иметь и другие части. К этому классу относятся кетен , диимид серы , сульфин и дициклогексилкарбодиимид . Некоторые гетерокумулены могут действовать как лиганды с различными металлами.

Реакции

Некоторые заряженные гетерокумулены могут циклизироваться , сгибаясь в кольцо и соединяя два конца цепи. Молекулы, которые могут это сделать, — это CCCB, CCCAl, CCCSi, CCCN и CCCP. [3]

Другие четырехатомные гетерокумулены включают CCBO, монооксид триуглерода (CCCO) и CCCS.

Четырехатомные гетерокумулены в циклическом состоянии могут иметь две формы. В кайтовой (или ромбической) форме треугольник углерода имеет два атома, связанных с гетероатомом. В веерной форме гетероатом связан с тремя атомами углерода, расположенными веерообразно. CCCSi имеет линейные, ромбические или веерные изомеры. Ромбическая форма известна в космосе вблизи углеродной звезды IRC+10216 .

CCCCO превращается в трехчленное кольцо. [3] CCCCN подвергается конверсии изонитрила . [3]

Молекулы

Другие известные пятиатомные гетерокумулены включают CCCCC, CCCCB, CCOCC, CCCCSi, CNCCO, HCCCO, HCCCS и NCCCN. CCCCSi известен как линейная молекула в космосе.

CCCCBO превращается в кольцо из шести человек. Другие шестиатомные гетерокумулены включают OCCCCN и HCNCNH.

Семиатомные гетерокумулены включают NCCCCCN, HCCBCCH.

Известным девятиатомным гетерокумуленом является HCCCCCCCH.

Тиокумулены имеют атом серы. К ним относятся моносульфид диуглерода CCS и моносульфид триуглерода CCCS, оба известные из молекулярных облаков . [4] Цепочки SC n S могут быть изготовлены методом лазерной абляции с n до 27. [5]

Таблица молекул

В этой таблице перечислены молекулы гетерокумулена. Предполагается, что гетерокумулены прямые, но некоторые комбинации элементов приводят к изогнутым или циклическим молекулам.

Два разных гетероатома

Рекомендации

  1. ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) «гетерокумулены». дои : 10.1351/goldbook.H02797
  2. ^ Кумар, Акшай; Самуэльсон, Ашока Г. (январь 2011 г.). «Метатезис диоксида углерода и фенилизоцианата, катализируемый алкоксидами металлов группы (IV): экспериментальное и вычислительное исследование» (PDF) . Журнал химических наук . 123 (1): 29–36. дои : 10.1007/s12039-011-0069-4 .
  3. ^ abc Ван, Тяньфан; Боуи, Джон Х. (ноябрь 2011 г.). «Исследование реакций циклизации линейных кумуленов и гетерокумуленов с использованием процедуры нейтрализации-реионизации и/или расчетов ab initio». Обзоры масс-спектрометрии . 30 (6): 1225–1241. Бибкод : 2011MSRv...30.1225W. дои : 10.1002/mas.20328. ПМИД  21400561.
  4. ^ Ямамото, Сатоши; Сайто, Сюдзи; Кавагути, Кентаро; Кайфу, Норио; Сузуки, Хироко (июнь 1987 г.). «Лабораторное обнаружение новой молекулы углеродной цепи C3S и ее астрономическая идентификация». Астрофизический журнал . 317 : Л119. Бибкод : 1987ApJ...317L.119Y. дои : 10.1086/184924.
  5. ^ Бурнин, Андрей; БелБруно, Джозеф Дж. (ноябрь 2003 г.). «Производство линейной цепи SCnS методом прямой лазерной абляции». Журнал физической химии А. 107 (45): 9547–9553. Бибкод : 2003JPCA..107.9547B. дои : 10.1021/jp0304071.
  6. ^ abcdef Бочвина, Питер (2003). «Спектроскопические свойства межзвездных молекул: теория и эксперимент». Физическая химия Химическая физика . 5 (16): 3337. Бибкод : 2003PCCP....5.3337B. дои : 10.1039/b303753n.
  7. ^ abcd Осима, Ясухиро; Эндо, Ясуки; Огата, Терухико (22 января 1995 г.). «Микроволновая спектроскопия с Фурье-преобразованием триплетных монооксидов углерода, C2O, C4O, C6O и C8O». Журнал химической физики . 102 (4): 1493–1500. Бибкод : 1995JChPh.102.1493O. дои : 10.1063/1.468881.
  8. ^ abcd Щепанский, Ян; Ходисс, Роберт; Фуллер, Джейсон; Вала, Мартин (апрель 1999 г.). «Инфракрасная абсорбционная спектроскопия малых кластеров углерода и серы, изолированных в твердом аргоне». Журнал физической химии А. 103 (16): 2975–2981. Бибкод : 1999JPCA..103.2975S. дои : 10.1021/jp984700q.
  9. ^ Торвирт, С.; Саломон, Т.; Фангханель, С.; Козубал-младший; Дудек, Дж. Б. (сентябрь 2017 г.). «Инфракрасные отпечатки углеродно-серных кластеров высокого разрешения: полоса ν1 C 5 S». Письма по химической физике . 684 : 262–266. Бибкод : 2017CPL...684..262T. doi : 10.1016/j.cplett.2017.06.032.
  10. ^ abc Ван, Хайян; Щепанский, Ян; Кук, Эндрю; Брюкат, Филип; Вала, Мартин (2005). «Колебательные спектры поглощения линейных углерод-серных кластеров CnS (n = 2, 6) и CnS2 (n = 7, 9, 11, 13, 15). Международный журнал квантовой химии . 102 (5): 806–819. Бибкод : 2005IJQC..102..806W. дои : 10.1002/qua.20383.
  11. ^ Пу, Лян; Чжао, Сяо; Чжан, Чжун; Кинг, Р. Брюс (май 2017 г.). «Более тяжелые субхалькогениды углерода как источники C3 для кумуленов с вольфрамовыми группами: теоретическое исследование». Неорганическая химия . 56 (10): 5567–5576. doi : 10.1021/acs.inorgchem.6b02958. ПМИД  28459557.
  12. ^ abc Лю, Сюэган; Ли, Банда; Лю, Жилин; Ян, Вэньшао; Фань, Хунцзюнь; Цзян, Лин; Се, Хуа (23 декабря 2021 г.). «Изоэлектронные кластеры IrC 3 – , PtC 3 и AuC 3 +, обладающие структурным и связующим сходством с OC 3». Журнал физической химии . 13 (1): 12–17. doi : 10.1021/acs.jpclett.1c03754. ISSN  1948-7185. PMID  34941270. S2CID  245444740.
  13. ^ аб Маккарти, MC; Кукси, Алабама; Мохамед, С.; Гордон, В.Д.; Таддеус, П. (февраль 2003 г.). «Вращательные спектры азотно-серных углеродных цепей NCnS, n = 1–7» (PDF) . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 144 (2): 287–297. Бибкод : 2003ApJS..144..287M. дои : 10.1086/344727. HDL : 2152/26169 . S2CID  122233232.