Метилидиновый радикал
 | |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Метилидин [1] | |||
| Систематическое название ИЮПАК | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| 7801830 | |||
| ЧЭБИ | |||
| 24689 | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| Ч , Ч • , СН 3• | |||
| Молярная масса | 13.0186 g mol −1 | ||
| Появление | Бесцветный газ | ||
| Реагирует | |||
| Термохимия | |||
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 183.04 ДжК −1 моль −1 | ||
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | 594,13 кДж моль −1 | ||
| Родственные соединения | |||
Родственные соединения | Метил (СН 3 ) Метилен (СН 2 ) Карбид (С) | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Метилидин , или ( незамещенный ) карбин , представляет собой органическое соединение , молекула которого состоит из одного водорода атома , связанного с атомом углерода . Это исходное соединение карбинов , которое можно рассматривать как полученное из него путем замены другие функциональные группы водорода на .
В атоме углерода остается один или три неспаренных электрона (неудовлетворенные валентные молекулы связи), в зависимости от состояния возбуждения ; сделав его радикалом . Соответственно, химическая формула может быть CH • или CH 3• (также пишется как ⫶ CH); каждая точка представляет неспаренный электрон. Соответствующие систематические названия: метилилиден или гидридоуглерод(•) и метантриил или гидридоуглерод(3•) . Однако формулу часто записывают просто как CH.
Метилидин — высокореактивный газ , который быстро разрушается в обычных условиях, но широко распространен в межзвездной среде (и был одной из первых молекул, обнаруженных там). [4]
Номенклатура
[ редактировать ]Тривиальное название «карбин» является предпочтительным названием ИЮПАК .
Согласно замещающей номенклатуре, молекула рассматривается как метан с удаленными тремя атомами водорода, что дает систематическое название «метилидин».
Согласно аддитивной номенклатуре, молекула рассматривается как атом водорода, связанный с атомом углерода, что дает название «гидридоуглерод».
По умолчанию эти имена не учитывают состояние возбуждения молекулы. Если принять во внимание этот атрибут, состояния с одним неспаренным электроном называются «метилилиденом» или «гидридоуглеродом (•)», тогда как возбужденные состояния с тремя неспаренными электронами называются «метантриилом» или «гидридоуглеродом (3•)».
Склеивание
[ редактировать ]
3 (КО)
9 — металлокластерный комплекс с метилидиновым лигандом.
CH является радикалом с нечетным числом электронов. Основное состояние представляет собой дублет ( X 2 П). Первые два возбужденных состояния представляют собой квартет (с тремя неспаренными электронами) ( a 4 С − ) и дублет ( A 2 Δ). Квартет находится при 71 кДж/моль над основным состоянием. [5]
Реакции дублетного радикала с нерадикальными частицами включают вставку или присоединение:
- [CH] • ( Х 2 П) + Ч
2 О → Ч • + С Ч
2 O (мажорный) или [CH
2 (ОН)] •
тогда как реакции квартета радикалов обычно включают только абстракцию:
- [CH] 3• ( а 4 С − ) + Ч
2 О → [СН
2 ] + [ТО] •
Метилидин может связываться с атомами металлов в качестве тридентатного лиганда в координационных комплексах . Примером является метилидинтрикобалтнонакарбонил HCCo.
3 (КО)
9 . [6]
Возникновение и реактивность
[ редактировать ]Промежуточный вариант Фишера-Тропша
[ редактировать ]Метилидиноподобные вещества являются промежуточными продуктами процесса Фишера-Тропша , гидрирования CO с образованием углеводородов . Предполагается, что метилидины связываются с поверхностью катализатора . Гипотетическая последовательность такова: [6]
- М н СО + 1 / 2 Ч 2 → М н COH
- М н ЦОН + Н 2 → М н СН + Н 2 О
- М н СН + 1 / 2 Ч 2 → М п СН 2
Промежуточное соединение M n CH имеет тридентатный метилидиновый лиганд. Метиленовый лиганд (H 2 C) затем соединяется с CO или с другим метиленом, тем самым увеличивая цепь C–C. [7]
Амфотерность
[ редактировать ]Метилидиновая группа может проявлять как кислотный, так и основной характер Льюиса . [8] Такое поведение представляет лишь теоретический интерес, поскольку произвести метилидин невозможно.
В межзвездном пространстве
[ редактировать ]В октябре 2016 года астрономы сообщили, что радикал метилидина ⫶ CH, положительный ион углерода и водорода : CH + , а ион углерода ⫶ C + являются результатом ультрафиолетового света звезд , а не каким-либо другим образом, например , результатом турбулентных событий, связанных со сверхновыми и молодыми звездами , как считалось ранее. [9]
Подготовка
[ редактировать ]Метилидин можно получить из бромоформа . [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Анри А. Фавр; Уоррен Х. Пауэлл (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 . Кембридж, Англия: Королевское химическое общество. п. 1054. ИСБН 978-0-85404-182-4 .
- ^ «гидридоуглерод (CHEBI:51382)» . Химические соединения биологического интереса (ХЭБИ) . Великобритания: Европейский институт биоинформатики. Название ИЮПАК.
- ^ " Гидридоуглерод (3•) ". Страница веществ на веб-сайте «Химические вещества, представляющие биологический интерес» (ChEBI), Европейский институт биоинформатики, Великобритания. Доступ: 20 апреля 2019 г.
- ^ Энциклопедия астробиологии, том 1 под редакцией Рикардо Амилса, Хосе Серничаро Кинтанилья, Хендерсона Джеймса Кливза, Уильяма М. Ирвина, Даниэле Пинти, Мишеля Визо. 2011, Спрингер: Гейдельберг
- ^ Брукс, Бернард Р.; Шефер III, Генри Ф. (1 декабря 1977 г.). «Реакции карбинов. Поверхности потенциальной энергии для реакций дублета и квартета метилидина (CH) с молекулярным водородом». Журнал химической физики . 67 (11): 5146–5151. Бибкод : 1977JChPh..67.5146B . дои : 10.1063/1.434743 .
- ^ Jump up to: а б с Нестле, Мара О.; Холлгрен, Джон Э.; Зейферт, Дитмар; Доусон, Питер; Робинсон, Брайан Х. (1 января 1980 г.). «μ 3 -Метилидин и μ 3 -бензилидин-трис(трикарбонилкобальт)» . В Буше, Дэрил Х. (ред.). Неорганические синтезы, Vol. 20 . John Wiley & Sons, Inc., стр. 226–229 . дои : 10.1002/9780470132517.ch53 . ISBN 9780470132517 .
- ^ В. А. Херрманн «Металлоорганические аспекты синтеза Фишера-Тропша» Angewandte Chemie International Edition на английском языке, 1982, том 21, выпуск 2, страницы 117–130. два : 10.1002/anie.198201171
- ^ Андерсон, Стюарт М.; Маккарди, Кентукки; Колб, CE (февраль 1989 г.). «Реакция метилидинового радикала + монооксида углерода: коэффициент скорости обмена атомами углерода при 294 К». Журнал физической химии . 93 (3): 1042–1048. дои : 10.1021/j100340a007 .
- ^ Ландау, Элизабет (12 октября 2016 г.). «Строительные блоки жизни» исходят из звездного света . Лаборатория реактивного движения . НАСА . Проверено 13 октября 2016 г.
