Метилидин радикал - Methylidyne radical

Метилидин радикал
Имена
	Систематическое название ИЮПАК Гидридокарбон; гидридокарбон (•),; Гидридокарбон (3 •)
Идентификаторы
Количество CAS	3315-37-5;
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение;
Ссылка на Beilstein	7801830
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 51382 ; ЧЕБИ: 51383;
Ссылка на Гмелин	24689
	ИнЧИ InChI = 1S / CH / h1H Ключ: VRLIPUYDFBXWCH-UHFFFAOYSA-N;
	Улыбки [CH];
Свойства
Химическая формула	CH, CH•, CH3•
Молярная масса	13,0186 г моль−1
Внешность	Бесцветный газ
Растворимость в воде	Реагирует
Термохимия
Стандартный моляр; энтропия (Sо298)	183,04 Дж К−1 моль−1
Станд. Энтальпия; формирование (ΔжЧАС⦵298)	594,13 кДж моль−1
Родственные соединения
Родственные соединения	Метил (CH3); Метилен (CH2); Карбид (C)
	Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
	Ссылки на инфобоксы

Метилидин, или (незамещенный) карбин, является органическое соединение молекула которого состоит из одного водород атом связанный к углерод атом. Это исходное соединение карбины, который можно рассматривать как полученный из него заменой другим функциональные группы для водорода.

У атома углерода остается один или три неспаренных электроны (неудовлетворен валентность связей), в зависимости от состояние возбуждения; сделать это радикальный. Соответственно, химическая формула может быть CH^• или CH^3• (также пишется как ⫶CH); каждая точка представляет неспаренный электрон. Соответствующие систематические названия: метиллиден или гидридокарбон (•), и метантриил или гидридокарбон (3 •). Однако формула часто записывается просто как CH.

Метилидин очень реактивный газ, который в обычных условиях быстро разрушается, но его много в межзвездная среда (и был одним из первых молекулы быть обнаруженным там).^[3]

Номенклатура

В банальное имя карбин это предпочтительное название ИЮПАК.

Согласно номенклатуре заместителей, 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 «гидридокарбон».

По умолчанию в этих названиях не учитывается состояние возбуждения молекулы. При рассмотрении этого атрибута состояния с одним неспаренным электроном называются «метиллилиден» или «гидридоуглерод (•)», тогда как возбужденные состояния с тремя неспаренными электронами называются «метантриил» или «гидридоуглерод (3 •)».

Склеивание

HCCo
₃(CO)
₉, металлический кластерный комплекс с метилидиновым лигандом.

Как нечетная электронная разновидность, CH является радикалом. Основное состояние - дублет (Икс²Π). Первые два возбужденных состояния представляют собой квартет (с тремя неспаренными электронами) (а⁴Σ⁻) и дублет (А²Δ). Квартет находится на 71 кДж / моль выше основного состояния.^[4]

Реакции дублетного радикала с нерадикальными частицами включают вставку или добавление:

[CH]^•(Икс²Π) + ЧАС
₂О → [CHO]^• + ЧАС
₂ или [CH
₂(ОЙ)]^•

тогда как реакция радикального квартета обычно включает только абстракцию:

[CH]^3•(а⁴Σ⁻) + ЧАС
₂О → [CH
₂] + [HO]^•

Метилидин может связываться с атомами металлов как тридентатный лиганд в координационные комплексы. Примером является метилидинетрикобальтнонакарбонил HCCo
₃(CO)
₉.^[5]

Возникновение и реактивность

Промежуточное звено Фишера – Тропша

Метилидин-подобные виды подразумеваются промежуточными продуктами в Процесс Фишера-Тропша, то гидрирование CO для производства углеводороды. Предполагается, что метилидиновые образования связаны с катализатор поверхность. Гипотетическая последовательность:^[5]

M_пCO + 1/2 ЧАС₂ → M_пCOH

M_пCOH + H₂ → M_пCH + H₂О

M_пCH + 1/2 ЧАС₂ → M_пCH₂

М_пПромежуточный продукт CH имеет тридентатный метилидиновый лиганд. В метиленовый лиганд (ЧАС₂C) затем готово соединиться с CO или другим метиленом, тем самым увеличивая цепь C – C.^[6]

Амфотеричность

Группа метиллидина может проявлять как Льюис-кислотный и Льюис-основной характер.^[7] Такое поведение представляет только теоретический интерес, поскольку невозможно получить метиллидин.

В межзвездном пространстве

В октябре 2016 года астрономы сообщили, что самые основные химические ингредиенты жизнь - метилидиновый радикал ⫶CH, положительный ион углерода-водорода :CH⁺, а ион углерода ⫶C⁺ - являются результатом ультрафиолетовое излучение от звезды, а не другими способами, например, в результате турбулентных событий, связанных с сверхновые и молодые звезды, как думали раньше.^[8] Эти результаты пролили новый свет на образование органических соединений на раннем этапе развития жизни на Земле.

Подготовка

Метилидин можно получить из бромоформ.^[5]

Смотрите также

использованная литература

^ «гидридокарбон (CHEBI: 51382)». Химические объекты, представляющие биологический интерес (ChEBI). Великобритания: Европейский институт биоинформатики. Имя ИЮПАК.
^ "гидридокарбон (3 •) ". Страница веществ на веб-сайте химических субъектов, представляющих биологический интерес (ChEBI), Европейский институт биоинформатики, Великобритания. Дата доступа 20 апреля 2019 г.
^ Энциклопедия астробиологии, том 1 под редакцией Рикардо Амилса, Хосе Чернихаро Кинтанилья, Хендерсона Джеймса Кливза, Уильяма М. Ирвина, Даниэля Пинти, Мишеля Визо. 2011, Springer: Гейдельберг
^ Брукс, Бернард Р .; Шефер III, Генри Ф. (1 декабря 1977 г.). «Реакции карбинов. Поверхности потенциальной энергии для дублетных и квартетных реакций метилидина (СН) с молекулярным водородом». Журнал химической физики. 67 (11): 5146–5151. Дои:10.1063/1.434743.
^ ^а ^б ^c Nestle, Mara O .; Hallgren, John E .; Сейферт, Дитмар; Доусон, Питер; Робинсон, Брайан Х. (1 января 1980 г.). "μ₃-Метилидин и μ₃-Бензилидин-Трис (трикарбонилкобальт) ". В Busch, Daryle H. (ed.). Неорганические синтезы, Vol. 20. John Wiley & Sons, Inc., стр.226–229. Дои:10.1002 / 9780470132517.ch53. ISBN 9780470132517.
^ W. A. Herrmann "Металлоорганические аспекты синтеза Фишера-Тропша" Angewandte Chemie International Edition на английском языке, 1982 г., том 21, выпуск 2, страницы 117–130. Дои:10.1002 / anie.198201171
^ Андерсон, Стюарт, М .; McCurdy, K. E .; Колб, К. Э. (февраль 1989 г.). «Реакция радикала метилидина + окись углерода: коэффициент скорости обмена атома углерода при 294 K». Журнал физической химии. 93 (3): 1042–1048. Дои:10.1021 / j100340a007.
^ Ландау, Элизабет (12 октября 2016 г.). «Строительные блоки из строительных блоков жизни происходят из звездного света». НАСА. Получено 13 октября 2016.

[chebi51382-1] «гидридокарбон (CHEBI: 51382)». Химические объекты, представляющие биологический интерес (ChEBI). Великобритания: Европейский институт биоинформатики. Имя ИЮПАК.

[chebi51383-2] "гидридокарбон (3 •) ". Страница веществ на веб-сайте химических субъектов, представляющих биологический интерес (ChEBI), Европейский институт биоинформатики, Великобритания. Дата доступа 20 апреля 2019 г.

[3] Энциклопедия астробиологии, том 1 под редакцией Рикардо Амилса, Хосе Чернихаро Кинтанилья, Хендерсона Джеймса Кливза, Уильяма М. Ирвина, Даниэля Пинти, Мишеля Визо. 2011, Springer: Гейдельберг

[Brooks1977-4] Брукс, Бернард Р .; Шефер III, Генри Ф. (1 декабря 1977 г.). «Реакции карбинов. Поверхности потенциальной энергии для дублетных и квартетных реакций метилидина (СН) с молекулярным водородом». Журнал химической физики. 67 (11): 5146–5151. Дои:10.1063/1.434743.

[Nestle1980-5] а ^б ^c Nestle, Mara O .; Hallgren, John E .; Сейферт, Дитмар; Доусон, Питер; Робинсон, Брайан Х. (1 января 1980 г.). "μ₃-Метилидин и μ₃-Бензилидин-Трис (трикарбонилкобальт) ". В Busch, Daryle H. (ed.). Неорганические синтезы, Vol. 20. John Wiley & Sons, Inc., стр.226–229. Дои:10.1002 / 9780470132517.ch53. ISBN 9780470132517.

[6] W. A. Herrmann "Металлоорганические аспекты синтеза Фишера-Тропша" Angewandte Chemie International Edition на английском языке, 1982 г., том 21, выпуск 2, страницы 117–130. Дои:10.1002 / anie.198201171

[Anderson1989-7] Андерсон, Стюарт, М .; McCurdy, K. E .; Колб, К. Э. (февраль 1989 г.). «Реакция радикала метилидина + окись углерода: коэффициент скорости обмена атома углерода при 294 K». Журнал физической химии. 93 (3): 1042–1048. Дои:10.1021 / j100340a007.

[NASA-20161012-8] Ландау, Элизабет (12 октября 2016 г.). «Строительные блоки из строительных блоков жизни происходят из звездного света». НАСА. Получено 13 октября 2016.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]