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Monóxido de tricarbono

El monóxido de tricarbono C 3 O es una molécula de radical oxocarbono reactivo que se encuentra en el espacio y que puede producirse como sustancia transitoria en el laboratorio. Puede quedar atrapado en una matriz de gas inerte o fabricarse como un gas de vida corta. El C 3 O se puede clasificar como cetena o oxocumuleno, una especie de heterocumuleno . [3]

ocurrencia natural

C 3 O ha sido detectado por su espectro de microondas en la fría y oscura Nube Molecular Uno de Taurus [4] y también en la protoestrella Elias 18. [5]

Se especula que la ruta para producir esto es: [6]

HC+
3+ CO 2 → HC 3 O + + CO
HC 3 O + → C 3 O + H +

o [5]

C 2 + CO → C 3 O que es más favorable a temperaturas más bajas.

El C 3 S relacionado es más abundante en las nubes moleculares oscuras , aunque el oxígeno es 20 veces más común que el azufre. La diferencia se debe a la mayor tasa de formación y a que el C 3 S es menos polar. [5]

Producción

Se puede producir C 3 O calentando el ácido de Meldrum . Esto también produce acetona, monóxido de carbono y dióxido de carbono. [7]

RL DeKock y W. Waltner fueron los primeros en identificar el C 3 O haciendo reaccionar carbono atómico con monóxido de carbono en una matriz de argón. Observaron una línea de absorción infrarroja a 2241 cm −1 . [7] Produjeron átomos de carbono calentando grafito dentro de un delgado tubo de tantalio. [8]

ME Jacox fotolizó C 3 O 2 en una matriz de argón para producir C 3 O con una línea de absorción IR a 2244 cm −1 , sin embargo, no reconoció lo que se produjo. [8]

Calentando diazociclopentanotriona o un anhídrido de ácido similar (anhídrido 2,4-azo-3-oxo-dipentanoico), se produce C 3 O. Además, la acción de la luz sobre el dióxido de tetracarbono produce C 3 O y CO. [9]

Calentar cloruro de fumarilo también produce C 3 O. [3] Calentar 2,4-dinitroresorcinato de plomo también produce C 3 O junto con C 2 O, CO y subóxido de carbono . [10] Una descarga eléctrica en subóxido de carbono produce aproximadamente 11 ppm de C 3 O. [11]

Roger Brown calentó 3,5-dimetil-1-propinolpirazol a más de 700 °C para producir C 3 O. [12] También la pirólisis de 5,5'-bis(2,2-dimetil-4,6-dioxo-1, El etilentetracarboxilato de 3-dioxanilideno o diisopropilideno produce C 3 O. [12]

La irradiación de hielo de monóxido de carbono con electrones produce una mezcla de óxidos de carbono, incluido C 3 O. Este proceso podría ocurrir en cuerpos helados en el espacio. [13]

Reacciones

El C 3 O se puede estabilizar como ligando en los pentacarbonilos de los elementos del grupo 6 como en Cr(CO) 5 CCCO. Este se forma a partir de [ n -Bu 4 N][CrI(CO) 5 ] y el derivado acetiluro de plata del propiolato de sodio (AgC≡CCOONa), y luego tiofosgeno . AgC≡CCOONa a su vez está formado por iones de plata y propiolato de sodio. [14] El complejo sólido azul negro se llama pentacarboni1 (3-oxopropadienilideno) cromo (0). Es bastante volátil y se descompone a 32 °C. Su espectro infrarrojo muestra una banda a 2028 cm −1 debido al CCCO. El complejo puede disolverse en hexano, sin embargo, se descompone lentamente, perdiendo dicarbono (C 2 ), que luego forma acetilenos y cumulenos en el disolvente. El dimetilsulfóxido oxida el ligando CCCO a subóxido de carbono./ [ 15]

C 3 O deposita una película de color negro rojizo sobre el vidrio. [12]

Se prevé que la reacción del C 3 O y la urea dará lugar a uracilo . [16] La vía para esto es que, en primer lugar, las dos moléculas reaccionan para formar ácido isocianúrico y propiolamida, luego el NH reacciona para unirse con el triple enlace, con el grupo NH 2 retrocediendo. Luego ocurre una ciclación final para producir uracilo. [17]

Propiedades

Las moléculas de C 3 O no duran mucho. A la baja presión de 1 pascal, sobreviven aproximadamente un segundo. [18] Las constantes de fuerza para los enlaces son: C1-O 14,94, C1-C2 1,39 C2-C3 6,02 mdyn/Å. [8] Las longitudes de los enlaces son CO 1,149, C1-C2 1,300, C2-C3 1,273 Å. La molécula es lineal. [6]

La afinidad de los protones es 885 kJmol −1 . [6] El momento dipolar es 2,391 D. [14] El extremo del oxígeno tiene una carga positiva y el extremo del carbono, una carga negativa. [6] La molécula se comporta como si hubiera triples enlaces en cada extremo y un enlace simple en el medio. Esto es isoelectrónico al cianógeno . [19]

Las constantes moleculares utilizadas para determinar el espectro de microondas son la constante de rotación B 0 = 4810,8862 MHz y la constante de distorsión centrífuga D 0 = 0,00077 MHz. Las líneas espectrales de microondas conocidas varían de 9621,76 para J=1←0 a 182792,35 MHz para J=19←18. [11]

Referencias

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  2. ^ Cooksy, AL; Watson, JKG; Gottlieb, California; Thaddeus, P. (febrero de 1992). "El espectro de rotación del radical de cadena de carbono HCCCO". La revista astrofísica . 386 : L27. Código Bib : 1992ApJ...386L..27C. doi : 10.1086/186284 .
  3. ^ ab Ruppel, Raimund (1999). "Neue Heterokumulene und Carbene" (PDF) (en alemán). Gießen: Justus-Liebig-Universität: 13 . Consultado el 10 de noviembre de 2016 . {{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )
  4. ^ Matthews, ÉL; Irvine, WM; Friberg, P; Marrón, RD; Godfrey, PD (12 de julio de 1984). "Una nueva molécula interestelar: monóxido de tricarbono". Naturaleza . 310 (5973): 125-126. Código Bib :1984Natur.310..125M. doi :10.1038/310125a0. PMID  11541993. S2CID  4335136.
  5. ^ abc Abbas, Haider (6 de febrero de 2014). "Reacciones neutro-neutro para la formación de C3O y C3S". Astrofísica y Ciencias Espaciales . 351 (1): 53–57. Código Bib : 2014Ap&SS.351...53A. doi :10.1007/s10509-014-1809-y. S2CID  124813337.
  6. ^ abcde Botschwina, Peter (1989). "Una investigación teórica de las moléculas astrofísicamente importantes C3O y HC3O+". La Revista de Física Química . 90 (8): 4301–4313. Código bibliográfico : 1989JChPh..90.4301B. doi : 10.1063/1.455787.
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