一氢化氮
一氢化氮 | |
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IUPAC名 λ1-Azanylidene[1] | |
别名 | Aminylene Azanylene |
识别 | |
CAS号 | 13774-92-0 |
PubChem | 5460607 |
ChemSpider | 4574105 |
SMILES |
|
Gmelin | 66 |
ChEBI | 29339 |
性质 | |
化学式 | HN |
摩尔质量 | 15.01 g·mol−1 |
结构 | |
分子构型 | 直线形 |
热力学 | |
ΔfHm⦵298K | 358.43 kJ mol−1 |
S⦵298K | 181.22 kJ K−1 mol−1 |
热容 | 21.19 J K−1 mol−1 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
一氢化氮是化学式为NH的无机化合物。[2]像其他简单的自由基一样,它具有高反应性,因此寿命很短,是稀有的气体。它的行为取决于其自旋多重性,即拥有三重态与单重态的基态 。
生产和性质
[编辑]一氢化氮具有强的自旋分裂和弱的自旋-自旋相互作用,因此它不太可能经历碰撞诱导的塞曼效应。[3] 可以使用分子束中的缓冲气体负载来磁捕获基态一氢化氮。
第一激发态(a1Δ)具有长的寿命,因为其跃迁到基态(X 3Σ-)的自旋禁阻。[4] [5]一氢化氮经历了碰撞诱导的系间窜越 。 [6]
反应性
[编辑]忽略氢原子,NH与卡宾(CH2 )和氧原子(O)是等电子体 ,并且具有可比的反应活性。 [4]可以通过激光诱导荧光 (LIF)检测第一激发态。 LIF方法可检测NH的消耗,产生和化学产物。其与一氧化氮 (NO)反应:
- NH + NO→N2 + ·OH
- NH + NO→N2O + ·H
相比焓变ΔHᶱ为±2 kJ/mol的后者,前者反应 −147ΔHᶱ为±2 kJ/mol,是更有利的。 −408[7]
命名
[编辑]俗名nitrene是首选IUPAC名称。 系统名称λ1-azane 和有效IUPAC名称hydridonitrogen,分别根据替代和附加命名法构建。
在适当的上下文中,根据取代的命名法,一氢化氮可以视为去除了两个氢原子的氨,因此, azylidene可以用作上下文特定的系统名称。 默认情况下,该名称不考虑一氢化氮分子的自由基。 尽管在更具体的上下文中,它也可以命名为非自由基状态,而双自由基状态称为azanediyl 。
天体化学
[编辑]从3358Å附近NH A3Π→X3Σ (0,0)吸收带的高分辨高信噪比谱中,我们在向卷舌四和HD 27778方向的漫射云中发现了星际NH。温度约为30K(-243°C),有利于扩散云中的NH有效地生成CN。 [8] [9] [10]
与天体化学有关的反应
[编辑]反应 | 速率常数 | 速率/[H2]2 |
---|---|---|
N + H− → NH + e− | ×10−9 1 | ×10−18 3.5 |
NH2 + O → NH + OH | ×10−13 2.546 | ×10−13 1.4 |
NH+ 2 + e− → NH + H |
×10−7 3.976 | ×10−21 2.19 |
NH+ 3 + e− → NH + H + H |
×10−7 8.49 | ×10−19 2.89 |
NH + N → N2 + H | ×10−11 4.98 | ×10−16 4.36 |
NH + O → OH + N | ×10−11 1.16 | ×10−14 1.54 |
NH + C+ → CN+ + H | ×10−10 7.8 | ×10−19 4.9 |
NH + H3+ → NH+ 2 + H2 |
×10−9 1.3 | ×10−19 3.18 |
NH + H+ → NH+ + H | ×10−9 2.1 | ×10−20 4.05 |
在漫射云中,H-+N→NH+e-是主要的形成机制。接近化学平衡的重要NH形成机理是NH+
2和NH+
3离子与电子的重组。 根据漫射云中的辐射场,NH2也有贡献。
NH在漫射云中被光解和光致游離破坏。 在稠密分子云中,NH被与原子氧和氮的反应所破坏。O+和N+在弥漫云中形成OH和NH。NH参与生成N2,OH,H,CN+,CH,N,NH2+,NH+,作为星际介质。
据报道,NH在弥漫的星际介质中存在,但在稠密的分子云中却没有。 [14]检测NH的目的通常是为了更好地估计NH的旋转常数和振动能级。 [15] 还需要确定理论数据用以来预测产生N和NH的恒星以及其他残留有痕量N和NH的恒星中的N和NH丰度。[16]使用NH以及OH和CH的旋转常数和振动的电流值可以研究碳,氮和氧的丰度,而无需借助3D模型气氛进行全光谱合成。 [17]
参见
[编辑]- 二酰亚胺 (二聚体)
参考文献
[编辑]- ^ IUPAC Red Book 2005
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
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- ^ National Institute of Standards and Technology
- ^ Adams, J. S.; Pasternack, L. Collision-induced intersystem crossing in imidogen (a1Δ) → imidogen (X3Σ−). Journal of Physical Chemistry. 1991, 95 (8): 2975–2982. doi:10.1021/j100161a009.
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