C2N+の構造的同位体:選択イオン流管の研究
J S Knight1, S A Petrie, C G Freeman
1Department of Chemistry, University of Canterbury, Christchurch, New Zealand.
Journal of the American Chemical Society
|January 1, 1988
まとめ
この研究では,CCN+およびCNC+イソメアの反応性を調査し,より反応性の高いCCN+イソメアは,その高い反応性のために星間雲に存在する可能性が低いことを発見しました.
科学分野:
- 物理化学 物理化学
- アストロケミストリー アストロケミストリー
- コンピューティング・ケミストリー
背景:
- 小さな炭素-窒素イオンの反応性を理解することは,星間化学をモデル化するために不可欠です.
- CCN+やCNC+のような構造イソマーは,異なる化学特性や形成経路を持つことができる.
研究 の 目的:
- CCN+およびCNC+イソマーの反応性を実験的に決定する.
- CNC+の形成経路を調査する.
- CCN+とCNC+の安定性と相互変換を計算的に評価する.
主な方法:
- 選択イオンフローチューブ (SIFT) 実験は,速度係数と分岐比を測定するために300Kで行われました.
- C+とHCNおよびC2N2の反応は,製品同位体を特定するために研究されました.
- CCN+とCNC+の間のイソメリゼーションのエネルギーバリアを決定するために,Ab initio計算が行われました.
主要な成果:
- エネルギー制約のため,HCNとC2N2とのC+反応による唯一の産物として,反応性が低いCNC+イソマーが特定されました.
- 両同位体と様々な分子 (H2,CH4,NH3,H2O,C2H2,HCN,N2,O2,N2O,CO2) との反応の速度係数と分岐比が報告されました.
- 高エネルギーバリア (195 kJ mol-1) がCCN+からCNC+へのイソメリゼーションのために計算され,異なる化学的同一性を示した.
結論:
- CCN+イソメアの高い反応性から,星間雲に大量に存在する可能性は低いことが示唆される.
- CNC+は,C+が恒星間条件下でHCNとC2N2との反応で形成される支配的同位体です.
- 異なる反応性と形成経路は,これらの同位体について,天体化学モデルにおいて別々に検討することを支持する.
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