锖
化合物
（重定向自二氢氰阳离子）
HCNH+（锖[來源請求]），又称质子化的氰化氢，是天体物理学感兴趣的离子。它也在超强酸中以凝聚态存在。
| HCNH+ | |
|---|---|
| |
| |
| IUPAC名 Methylidyneammonium[1] Methylidyneazanium[2] | |
| 系统名 Methylidyneammonium[3] | |
| 英文名 | Protonated hydrogen cyanide |
| 别名 | 质子化氰化氢，锖 |
| 识别 | |
| CAS号 | 38263-97-7 
|
| PubChem | 22952220（HC≡N+H） 274441977 |
| ChemSpider | 10446358 HC≡N+H, 18948137 HC+=NH |
| SMILES |
|
| InChI |
|
| InChIKey | LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-O[2] |
| 性质 | |
| 化学式 | CH2N |
| 摩尔质量 | 28.03 g·mol−1 |
| 结构 | |
| 分子构型 | 线形：HC≡N+H |
| 相关物质 | |
| 相关等电子体 | 乙炔 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
结构
在基态下, HCH 是简单的线形分子，而激发态三线态则有顺反异构。高能的结构异构体 H2CN+ 和CH2 也有理论研究。[4]
实验室研究
作为一种相对简单的离子，HCNH+ 在实验室中得到了广泛的研究。在任何波长处拍摄的第一个光谱集中在红外线中的 ν2（CH键拉伸）的旋转振动带上。 [5] 不久之后，他们也报告了对 ν1（NH键拉伸）带的研究。 [6] 在这些初步研究之后，几个小组发表了关于各种HCNH+旋转振动光谱的研究，包括研究ν3 带（C≡N键拉伸）、[7] ν4带（H−C≡N 弯曲）[8] 和 ν5 带（H−N≡C 弯曲） .[9]
虽然所有这些研究都集中在红外线中的旋转振动光谱上，但直到1998年，技术才发展到足以研究微波中 HCNH+ 的纯旋转光谱。当时发表了HCNH+及其同位素代分子 HCND+和 DCND+ 的微波光谱。[10] 最近，为了更精确地确定分子旋转常数 B 和D，人们再次测量了 HCNH+ 的纯旋转光谱。[11]
产生和毁灭
根据天体化学网 （页面存档备份，存于互联网档案馆）的资料库，HCNH+最先进的化学模型包括71个产生反应和21个毁灭反应。然而，其中只有少数反应主导了整体的产生和毁灭。[12]对于产生，有7种主要反应：
- 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
天文学探测
首次的星际探测
HCNH+ 在1986年首次于星际空间中使用美国国家射电天文台的12米圆盘和德克萨斯毫米波天文台在人马座B2探测到。[13]
随后的星际探测
在首次探测过后，HCNH+ 也在TMC-1[14] [15] 和DR 21(OH)中观察到。[14] [16]人们对人马座B2的初步检测也已得到确认。[14][17]
太阳系
根据卡西尼-惠更斯号的离子和中性质谱仪 (INMS) 的数据，虽然没有通过光谱法直接检测到，但已经推断出土星最大的卫星——土卫六的大气中存在 HCNH+[18]。
参考资料
- ^ 1.0 1.1 1.2 Methylidyneammonium | CH2N. ChemSpider. [27 January 2019]. （原始内容存档于2022-01-02）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 Methanimine. PubChem. [27 January 2019]. （原始内容存档于2019-07-27） （英语）.
- ^ methanimine | CH2N. ChemSpider. [27 January 2019]. （原始内容存档于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. （原始内容存档于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. （原始内容存档 (PDF)于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 .
