プロトン化シアン化水素
化合物
プロトン化シアン化水素
名前
IUPAC名
メチリジンアンモニウム[2]、メチリジンアザニウム[1]
IUPAC体系名
メチリジンアンモニウム[2]
その他の名前
メタニミン、イミノメチルカチオン;
1-アゾニアエチン[1] ;
イミノメチリウム
識別子
  • 38263-97-7 [3] ☒北
3Dモデル（JSmol）
  • 線形形式（HC≡N + H）：インタラクティブ画像
  • HC + =NH:インタラクティブ画像
  • CNH+
    2    :インタラクティブ画像
  • H 2 CN + :インタラクティブ画像
  • cis -HCNH + :インタラクティブ画像
  • トランス-HCNH + :インタラクティブ画像
ケムスパイダー
  • 10446358線形形式 (HC≡N + H)
  • 18948137 HC + =NH
  • 22952220 線形形式 (HC≡N + H)
  • 274441977
  • InChI=1S/CHN/c1-2/h1H/p+1 [2]
    キー: LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-O [2]
  • 線形形式（HC≡N + H）：InChI=1S/CHN/c1-2/h1H/p+1 [1]
    キー: LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-O [1]
  • HC + =NH [4] : InChI=1S/CH3N/c1-2/h2H,1H2/q+1
    キー: WFXDWMNZLVWETL-UHFFFAOYSA-N
  • 線形形式（HC≡N + H）：C#[NH+]
  • HC + =NH: [CH+]=N
  • CNH+
    2    : [CH0]=[NH2+]
  • H 2 CN + : C=[NH0+]
  • cis -HCNH + : [H]/[C]=[N+]\[H]
  • トランス-HCNH + : [H]/[C]=[N+]/[H]
プロパティ
C H 2 N +1
モル質量 28.033  g·mol −1
共役塩基 ヒドロイソシアン酸
構造
C ∞v（線形形式 (HC≡N + H)）
線形: HC≡N + H
危険
引火点 −21.3～−43.7℃（−6.3～−46.7℉; 251.8～229.5K）[2]
関連化合物
関連する等電子
 エチン
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
化合物

HCNH + は、プロトン化シアン化水素としても知られ、天体物理学的に興味深い分子イオンです。また、超酸によって形成された凝縮状態でも存在します。

構造

基底状態では、HC+北Hは単純な線状分子であるが、励起三重項状態にはシスおよびトランス異性体が存在すると予想される。高エネルギー構造異性体であるH 2 CN +およびC+北H2についても理論的に研究されてきた。[5]

実験室研究

HCNH + は比較的単純な分子イオンとして、実験室で広く研究されてきました。あらゆる波長で測定された最初のスペクトルは、赤外線におけるν 2（C−H伸縮）回転振動バンドに焦点を当てたものでした。 [6] その後まもなく、同じ著者らがν 1（N−H伸縮）バンドの研究を報告しました。 [7]これらの初期研究に続いて、いくつかのグループがHCNH + の様々な回転振動スペクトルに関する論文を発表し、その中にはν 3バンド（C≡N伸縮）[8]、ν 4 バンド（ H−C≡N変角）[9] 、ν 5バンド（H−N≡C変角）[10]の研究が含まれています。

これらの研究はすべて赤外線における回転振動スペクトルに焦点を当てていましたが、マイクロ波領域におけるHCNH +の純粋な回転スペクトルの研究が可能になったのは、1998年になってからでした。当時、HCNH +とその同位体であるHCND +およびDCND +のマイクロ波スペクトルが発表されました。[11]最近、分子回転定数BとDをより正確に決定するために、 HCNH + の純粋な回転スペクトルが再測定されました。[12]

形成と破壊

astrochemistry.netのデータベースによると、HCNH +の最も高度な化学モデルには、合計71の生成反応と合計21の破壊反応が含まれています。しかし、これらのうち、全体の生成と破壊を支配するのはほんの一握りの反応です。[13]生成の場合、7つの主要な反応は以下のとおりです。

H+3
​+ HCN → HCNH + + H 2
H+3
​+ HNC → HCNH + + H 2
HCO + + HCN → HCNH + + CO
HCO + + HNC → HCNH + + CO
H 3 O + + HCN → HCNH + + H 2 O
H 3 O + + HNC → HCNH + + H 2 O
C + + NH 3 → HCNH + + H

天文学的検出

初期の星間探査

HCNH +は1986年にNRAOの12mパラボラアンテナとテキサスミリ波観測所によって、星間空間の高密度雲Sgr B2付近で初めて検出されました。 [14]これらの観測では 、それぞれ74、148、222GHzにおける J = 1–0、2–1、3–2の純粋回転遷移 が利用されました。

その後の星間探査

最初の検出以来、HCNH +はTMC-1 [15] [16] やDR 21(OH) [15] [17]でも観測されている 。Sgr B2に向けた最初の検出も確認されている。[15] [18]これら3つの源はすべて高密度分子雲であり、現在までHCNH +は拡散星間物質では検出されていない。

太陽系の天体

分光法では直接検出されていないものの、土星最大の衛星タイタンの大気中にはHCNH +が存在すると推定されている[19]。これは、カッシーニ宇宙探査機に搭載されたイオン・中性粒子質量分析計（INMS）のデータに基づくものである。タイタンの大気モデルでは、HCNH +が主要なイオンであり、質量スペクトルにおいて⁠メートル/z⁠  = 28 はこの理論を支持しているようです。

1997年、長周期彗星ヘール・ボップ彗星の観測が行われ、HCNH + の発見が試みられましたが[20]、 検出されませんでした。しかし、これらの観測から導かれた上限値は、 HCN、HNC、CNの検出とともに、彗星の化学組成を理解する上で重要です。

参考文献

  1. ^ abcd "メタンイミン". PubChem . 2019年1月27日閲覧。
  2. ^ abcde "メチリジンアンモニウム | CH2N". ChemSpider . 2019年1月27日閲覧。
  3. ^ "HCNH+". webbook.nist.gov .
  4. ^ "メタンイミン | CH2N". ChemSpider . 2019年1月27日閲覧。
  5. ^ Allen, TL; Goddard, JD; Schaefer, HF III (1980). 「星間雲におけるHCNおよびHNCの形成における三重項H2CN+異性体の潜在的役割」Journal of Chemical Physics . 73 (7): 3255– 3263. Bibcode :1980JChPh..73.3255A. doi :10.1063/1.440520. S2CID  95029005.
  6. ^ Altman RS, Crofton MW, Oka T (1984). 「 プロトン化シアン化水素HCNH +の赤外線ν2バンド（CH伸縮）の観測」 . Journal of Chemical Physics . 80 (8): 3911– 3912. Bibcode :1984JChPh..80.3911A. doi :10.1063/1.447173.
  7. ^ Altman RS, Crofton MW, Oka T (1984). 「HCNH+のν1（NH伸縮）およびν2（CH伸縮）バンドの高解像度赤外分光法」. Journal of Chemical Physics . 81 (10): 4255– 4258. Bibcode :1984JChPh..81.4255A. doi : 10.1063/1.447433 .
  8. ^ 梶田 正之, 川口 健, 広田 栄治 (1988). 「HCNH + のν3（CN伸縮）バンドのダイオードレーザー分光法」.分子分光ジャーナル. 127 ( 1): 275– 276. Bibcode :1988JMoSp.127..275K. doi :10.1016/0022-2852(88)90026-4.
  9. ^ 田中 功、川口 功、広田 栄治 (1986). 「 HCNH +のν4（HCNベンド）バンドのダイオードレーザー分光法」.分子分光ジャーナル. 117 (2): 408– 415. Bibcode :1986JMoSp.117..408T. doi :10.1016/0022-2852(86)90164-5.
  10. ^ Ho WC, Blom CE, Liu DJ, Oka T (1987). 「プロトン化シアン化水素HCNH +の赤外線ν5バンド（HNCベンド） 」.分子分光ジャーナル. 123 (1): 251– 253.書誌コード:1987JMoSp.123..251H. doi :10.1016/0022-2852(87)90275-X.
  11. ^荒木 正之、尾関 秀、斎藤 誠 (1998). 「HCNH +とその同位体種の純粋回転遷移の実験室測定」.アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ. 496 (1): L53. arXiv : astro-ph/9801241 . Bibcode :1998ApJ...496L..53A. doi :10.1086/311245. S2CID  17868534.
  12. ^ 天野 剛志、橋本 健志、平尾 毅 (2006). 「HCNH +とCH 3 CNH +のサブミリ波分光法」.分子構造ジャーナル. 795 ( 1–3 ): 190– 193. Bibcode :2006JMoSt.795..190A. doi :10.1016/j.molstruc.2006.02.035.
  13. ^ Millar TJ, Farquhar PR, Willacy K (1997). 「UMIST天体化学データベース 1995」.天文学と天体物理学補足シリーズ. 121 (1): 139– 185. arXiv : 1212.6362 . Bibcode :1997A&AS..121..139M. doi :10.1051/aas:1997118.
  14. ^ Ziurys, LM ; Turner, BE (1986). 「HCNH+：新たな星間分子イオン」（PDF） . The Astrophysical Journal Letters . 302 : L31 – L36 . Bibcode :1986ApJ...302L..31Z. doi :10.1086/184631. PMID  11542069.
  15. ^ abc Schilke P, Walmsley CM, Millar TJ, Henkel C (1991). 「分子雲中のプロトン化HCN」.天文学と天体物理学. 247 : 487– 496.書誌コード:1991A&A...247..487S.
  16. ^ Ziurys, LM ; Apponi, AJ; Yoder, JT (1992). 「HCNH +における四重極超微細構造の検出」.アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ. 397 : L123 – L126 .書誌コード:1992ApJ...397L.123Z. doi :10.1086/186560.
  17. ^ Hezareh T, Houde M, McCoey C, Vastel C, Peng R (2008). 「DR 21(OH)における宇宙線電離率と分数電離の同時測定」.アストロフィジカル・ジャーナル. 684 (2): 1221– 1227. arXiv : 0805.4018 . Bibcode :2008ApJ...684.1221H. doi :10.1086/590365. S2CID  6284545.
  18. ^ Nummelin A, Bergman P, Hjalmarson Å, Friberg P, Irvine WM, Millar TJ, Ohishi M, Saito S (2000). 「218～263GHzにおけるいて座B2の3位置スペクトル線サーベイ。II. データ解析」.アストロフィジカル・ジャーナル・サプリメント・シリーズ. 128 (1): 213– 243.書誌コード:2000ApJS..128..213N. doi : 10.1086/313376 . hdl : 10098/1550 .
  19. ^ Cravens TE, Robertson IP, Waite JH, Yelle RV, Kasprzak WT, Keller CN, Ledvina SA, Niemann HB, Luhmann JG, McNutt RL, Ip WH, De La Haye V, Mueller-Wodarg I, Wahlund JE, Anicich VG, Vuitton V (2006). 「タイタンの大気の組成」（PDF） . Geophysical Research Letters . 33 (7): L07105. Bibcode :2006GeoRL..3307105C. doi : 10.1029/2005GL025575 . hdl :2027.42/94758.
  20. ^ Ziurys, LM ; Savage, C.; Brewster, MA; Apponi, AJ; Pesch, TC; Wyckoff, S. (1999). 「ヘール・ボップ彗星（C/1995 O1）におけるシアン化物化学」.アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ. 527 (1): L67 – L71 .書誌コード:1999ApJ...527L..67Z. doi : 10.1086/312388 . PMID  10567001.
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