Cyanopolyine
Cyanopolyinesind eine Stoffgruppe derorganischen Chemie.Sie weisen eine oder mehrere durch Einfachbindungen getrennte C≡C-Dreifachbindungenauf sowie eine oder zweiCyanogruppenan den Kettenenden. Es handelt sich also sowohl umAlkineals auch umNitrile.
Vorkommen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Cyanopolyine mit unterschiedlichem molekularem Aufbau kommen im Weltall iminterstellaren Raumverbreitet vor. In einer Molekülwolke imSternbild Stierwurden vermutlich Cyanopolyine mit einer (HC3N) bis fünf (HC11N) C≡C-Dreifachbindungen nachgewiesen. Solche Verbindungen kommen dort vergleichsweise häufig vor.[1]Das Vorkommen der Verbindung HC11N wurde jedoch später widerlegt, nachdem diese im Labor hergestellt wurde. Dadurch konnte gezeigt werden, dass die spektroskopischen Eigenschaften von denen unterschieden, die die vermutete natürliche Verbindung aufwies.[2]
Der einfachste Vertreter, der am Kettenende ein Wasserstoffatom trägt und nur eine C≡C-Dreifachbindung aufweist, ist dasCyanoacetylen,das möglicherweise ein Schlüsselintermediat in der Bildung der längeren Vertreter ist.[3]Demnach wäre der Bildungsmechanismus die Kettenverlängerung vonCyanwasserstoffmitAcetylen-Radikalen, wobei Cyanoacetylen das erste Intermediat wäre.[4]Eine andere Studie kommt zu dem Schluss, dass sich zunächst Kohlenwasserstoffe unterschiedlicher Kettenlänge bilden, die erst im letzten Schritt mit atomaremStickstoffzu den Cyanopolyinen reagieren.[1]
Herstellung
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Cyanopolyine, die an beiden Kettenenden eineNitrilfunktiontragen, können hergestellt werden, indem zwischenGraphitelektrodeneinLichtbogenerzeugt wird, während diese in flüssigenStickstoffeingetaucht sind. Dabei stammen die Stickstoffatome aus dem flüssigen Stickstoff und die Kohlenstoffatome aus dem Elektrodenmaterial. Die mengenmäßig wichtigsten Vertreter weisen dabei drei (NC8N) bis fünf (NC12N) C≡C-Dreifachbindungen zwischen den Nitrilfunktionen auf.[5]Die Verbindung HC11N mit nur einer Nitrilfunktion kann aus durch eine elektrische Entladung ausAcetylenund entwederCyanoacetylenoder molekularem Stickstoff hergestellt werden. Dabei werden die Ausgangsverbindungen stark verdünnt in einerArgon-Atmosphäre eingesetzt.[2]
Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑abA. Freeman, T. J. Millar:Formation of complex molecules in TMC-1.In:Nature.Band301,Nr.5899,Februar 1983,S.402–404,doi:10.1038/301402a0.
- ↑abM. J. Travers, M. C. McCarthy, P. Kalmus, C. A. Gottlieb, P. Thaddeus:Laboratory Detection of the Linear Cyanopolyyne HC[TINF]11[/TINF]N.In:The Astrophysical Journal.Band469,Nr.1,20. September 1996,S.L65–L68,doi:10.1086/310254.
- ↑N. Balucani, O. Asvany, L. C. L. Huang, Y. T. Lee, R. I. Kaiser, Y. Osamura, H. F. Bettinger:Formation of Nitriles in the Interstellar Medium via Reactions of Cyano Radicals, CN( X 2 Σ + ), with Unsaturated Hydrocarbons.In:The Astrophysical Journal.Band545,Nr.2,20. Dezember 2000,S.892–906,doi:10.1086/317848.
- ↑N. Winstanley, L. A. M. Nejad:Cyanopolyyne chemistry in TMC-1.In:Astrophysics and Space Science.Band240,Nr.1,1996,S.13–37,doi:10.1007/BF00640193.
- ↑Franco Cataldo:Polyynes and cyanopolyynes synthesis from the submerged electric arc: about the role played by the electrodes and solvents in polyynes formation.In:Tetrahedron.Band60,Nr.19,Mai 2004,S.4265–4274,doi:10.1016/j.tet.2004.03.033.