stringtranslate.com

Имидоген

Имидогеннеорганическое соединение с химической формулой NH. [2] Как и другие простые радикалы , он очень реактивен и, следовательно, недолговечен, за исключением разбавленного газа. Его поведение зависит от его спиновой мультиплетности .

Производство и свойства

Имидоген может быть получен электрическим разрядом в атмосфере аммиака . [3]

Имидоген имеет большое вращательное расщепление и слабое спин-спиновое взаимодействие, поэтому он с меньшей вероятностью будет подвергаться зеемановским переходам, вызванным столкновениями . [3] Имидоген в основном состоянии может быть магнитно захвачен с использованием загрузки буферного газа из молекулярного пучка. [3]

Основное состояние имидогена – триплет , а синглетное возбужденное состояние лишь немного выше по энергии. [4]

Первое возбужденное состояние (a 1 Δ) имеет большую продолжительность жизни, поскольку его релаксация в основное состояние (X 3 Σ ) запрещена по спину . [5] Имидоген подвергается интеркомбинационной конверсии, вызванной столкновением . [4]

Реактивность

Игнорируя атомы водорода, имидоген изоэлектронен атомам карбена (CH 2 ) и кислорода (O) и проявляет сопоставимую реакционную способность. [5] Первое возбужденное состояние может быть обнаружено с помощью лазерно-индуцированной флуоресценции (LIF). [5] Методы LIF позволяют обнаруживать истощение, производство и химические продукты NH. Он реагирует с оксидом азота (NO):

NH + NO → N2 + ОН
NH + NO → N2O + H

Первая реакция более благоприятна при Δ H 0−408 ± 2 кДж/моль по сравнению с Δ H 0−147 ± 2 кДж/моль для последней реакции. [6]

Номенклатура

Тривиальное название нитрен является предпочтительным названием ИЮПАК . Систематические названия, λ 1 -азан и гидридонитроген , допустимые названия ИЮПАК , построены в соответствии с заместительной и аддитивной номенклатурами соответственно.

В соответствующих контекстах имидоген можно рассматривать как аммиак с двумя удаленными атомами водорода, и как таковой азилиден может использоваться как контекстно-специфическое систематическое название, согласно заместительной номенклатуре. По умолчанию это название не учитывает радикальность молекулы имидогена. Хотя в еще более конкретном контексте оно может также называть нерадикальное состояние, тогда как бирадикальное состояние называется азандиил .

Астрохимия

Межзвездный NH был идентифицирован в диффузных облаках в направлении ζ Персея и HD 27778 с помощью спектров высокого разрешения с высоким отношением сигнал/шум полосы поглощения NH A 3 Π→X 3 Σ (0,0) около 3358 Å. [7] Температура около 30 К (−243 °C) благоприятствовала эффективному образованию CN из NH внутри диффузного облака. [8] [9] [7]

Реакции, имеющие отношение к астрохимии

В диффузных облаках H + N → NH + e является основным механизмом образования. Вблизи химического равновесия важными механизмами образования NH являются рекомбинации NH+
2
и ионы NH+3 с электронами. В зависимости от поля излучения в диффузном облаке, NH 2 также может вносить свой вклад.

NH разрушается в диффузных облаках фотодиссоциацией и фотоионизацией . В плотных облаках NH разрушается реакциями с атомарным кислородом и азотом. O + и N + образуют OH и NH в диффузных облаках. NH участвует в создании N 2 , OH, H, CN + , CH, N, NH+
2
, NH + для межзвездной среды.

NH был обнаружен в диффузной межзвездной среде , но не в плотных молекулярных облаках . [12] Целью обнаружения NH часто является получение лучшей оценки вращательных констант и колебательных уровней NH. [13] Это также необходимо для подтверждения теоретических данных, которые предсказывают содержание N и NH в звездах , которые производят N и NH, и других звездах с остаточными следовыми количествами N и NH. [14] Использование текущих значений вращательных констант и колебаний NH, а также OH и CH позволяет изучать содержание углерода, азота и кислорода, не прибегая к синтезу полного спектра с трехмерной моделью атмосферы. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Красная книга ИЮПАК 2005 г.
  2. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ abc Campbell, WC; Tsikata, E.; van Buuren, L.; Lu, H.; Doyle, JM (2007). "Магнитное удержание и релаксация Зеемана NH (X 3 Σ )". Physical Review Letters . 98 (21): 213001. arXiv : physics/0702071 . doi :10.1103/PhysRevLett.98.213001. PMID  17677770. S2CID  28355332.
  4. ^ ab Адамс, Дж. С.; Пастернак, Л. (1991). «Интеркомбинационная конверсия, вызванная столкновением в имидогене (a 1 Δ) → имидоген (X 3 Σ )». Журнал физической химии . 95 (8): 2975–2982. doi :10.1021/j100161a009.
  5. ^ abc Hack, W.; Rathmann, K. (1990). «Элементарная реакция имидогена (a 1 Δ) с оксидом углерода». Журнал физической химии . 94 (9): 3636–3639. doi :10.1021/j100372a050.
  6. ^ Patel-Misra, D.; Dagdigian, PJ (1992). "Динамика реакции имидогена (X 3 Σ ) + оксида азота (X 2 Π): внутреннее распределение состояния продукта гидроксила (X 2 Π)". Журнал физической химии . 96 (8): 3232–3236. doi :10.1021/j100187a011.
  7. ^ ab Мейер, Дэвид М.; Рот, Кэтрин К. (1 августа 1991 г.). «Открытие межзвездного NH». Astrophysical Journal . 376 : L49–L52. Bibcode :1991ApJ...376L..49M. doi : 10.1086/186100 .
  8. ^ Wagenblast, R.; Williams, DA; Millar, TJ; Nejad, LAM (1993). «О происхождении NH в диффузных межзвездных облаках». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 260 (2): 420–424. Bibcode : 1993MNRAS.260..420W. doi : 10.1093/mnras/260.2.420 .
  9. ^ Crutcher, RM; Watson, WD (1976). «Верхний предел и значение молекулы NH в диффузных межзвездных облаках». Astrophysical Journal . 209 (1): 778–781. Bibcode : 1976ApJ...209..778C. doi : 10.1086/154775.
  10. ^ Прасад, СС; Хантресс, У.Т. (1980). "Модель для химии газовой фазы в межзвездных облаках. I. Базовая модель, библиотека химических реакций и химия среди соединений C, N и O". Серия приложений к Astrophysical Journal . 43 : 1. Bibcode : 1980ApJS...43....1P. doi : 10.1086/190665 .
  11. ^ «База данных UMIST по астрохимии 2012/astrochemistry.net».
  12. ^ Черничаро, Хосе; Гойкоэчеа, Хавьер Р.; Ко, Эммануэль (2000). «Обнаружение C 3 в дальнем инфракрасном диапазоне в Стрельце B2 и IRC +10216». Письма астрофизического журнала . 534 (2): L199–L202. Бибкод : 2000ApJ...534L.199C. дои : 10.1086/312668. hdl : 10261/192089 . ISSN  1538-4357. PMID  10813682. S2CID  36447926.
  13. ^ Ram, RS; Bernath, PF; Hinkle, KH (1999). "Инфракрасная эмиссионная спектроскопия NH: сравнение криогенного эшелле-спектрографа с Фурье-спектрометром". Журнал химической физики . 110 (12): 5557. Bibcode : 1999JChPh.110.5557R. doi : 10.1063/1.478453.
  14. ^ Гревесс, Н.; Ламберт, Д. Л.; Соваль, А. Дж.; Ван Дишок, Э. Ф.; Фармер, К. Б.; Нортон, Р. Х. (1990). «Идентификация линий солнечной вибрации-вращения NH и содержания солнечного азота». Астрономия и астрофизика . 232 (1): 225. Bibcode : 1990A&A...232..225G. ISSN  0004-6361.
  15. ^ Фребель, Анна; Колле, Ремо; Эрикссон, Кьелл; Кристлиб, Норберт; Аоки, Вако (2008). "HE 1327–2326, неэволюционировавшая звезда с [Fe/H] < –5.0. II. Новые 3D–1D исправленные содержания из спектра UVES, полученного с помощью очень большого телескопа". Astrophysical Journal . 684 (1): 588–602. arXiv : 0805.3341 . Bibcode :2008ApJ...684..588F. doi :10.1086/590327. ISSN  0004-637X. S2CID  119236652.

Внешние ссылки