El monóxido de tricarbono C 3 O es una molécula de oxocarbono radical reactivo que se encuentra en el espacio y que puede fabricarse como una 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 una cetena o un oxocumuleno, una especie de heterocumuleno . [3]
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido 3-oxopropa-1,2-dien-1-ilideno | |
Otros nombres 3-oxopropadienilideno | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
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Propiedades | |
C 3 O | |
Masa molar | 52.032 g · mol −1 |
Apariencia | Gas |
Compuestos relacionados | |
Óxidos relacionados | monóxido de carbono monóxido de dicarbono monóxido de tetracarbono |
Compuestos relacionados | subnitruro de carbono monosulfuro de tricarbono HCCCO [2] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Ocurrencia natural
El C 3 O ha sido detectado por su espectro de microondas en la fría y oscura Taurus Molecular Cloud One [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 C 3 S es menos polar. [5]
Producción
El C 3 O se puede producir 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 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 el grafito dentro de un tubo delgado 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 diazociclopentanetriona 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]
El calentamiento del cloruro de fumarilo también produce C 3 O. [3] El calentamiento del 2,4-dinitrorresorcinato de plomo también produce C 3 O junto con C 2 O, CO y subóxido de carbono . [10] Una descarga eléctrica en el 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 pirólisis de 5,5'-bis (2,2-dimetil-4,6-dioxo-1, 3-dioxanilideno o di-isopropiliden etilentetracarboxilato produce C 3 O. [12]
Irradiar 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 puede estabilizarse como ligando en los pentacarbonilos de 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 hecho de iones de plata y propiolato de sodio. [14] El complejo sólido negro azulado se llama pentacarbonio1 (3-oxopropadienilideno) cromo (0). Es bastante volátil y se descompone a 32 ° C. Su espectro infrarrojo muestra una banda a 2028 cm -1 debido a CCCO. El complejo puede disolverse en hexano, sin embargo se descompone lentamente, perdiendo dicarbonato (C 2 ) que pasa a formar acetilenos y cumulenos en el solvente. 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 forme uracilo . [16] La ruta 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 se produce 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 enlace son CO 1,149, C1-C2 1,300, C2-C3 1,273 Å. La molécula es lineal. [6]
vínculo | átomo 1 | átomo 2 | longitud Å [6] | constante de fuerza mdyn / Å [8] | Bandas de infrarrojos cm −1 |
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CC C-O | C1 | O | 1,149 | 14,94 | |
C C-C O | C2 | C1 | 1.300 | 1,39 | |
CC CCO | C3 | C2 | 1.273 | 6.02 |
La afinidad del protón 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 la carga negativa. [6] La molécula se comporta como si hubiera triples enlaces en cada extremo y un enlace sencillo 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 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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