náhled|vpravo|Strukturní vzorec kyanoacetylenu, nejjednoduššího kyanopolyynu
Kyanopolyyny jsou organické sloučeniny odpovídající souhrnnému vzorci HCnN (kde n je 3,5,7…) a strukturnímu vzorci H−[C≡C−]nC≡N (n = 1,2,3…). Jedná se o polyyny, které mají na koncovou acetylenovou (-C≡C-H) skupinu navázanou skupinou nitrilovou (-C≡N).
Tyto sloučeniny se vyskytují vzácně, protože je jejich tvorba obtížná a navíc jsou nestabilní; přesto byly ale nalezeny v mezihvězdných mračnech, kde mohou vznikat díky malému obsahu vodíku v některých mračnech; reakce s vodíkem tyto molekuly rozkládají na kyanovodík a acetylen.
V mezihvězdných mračnech byly první kyanopolyyny nalezeny v roce 1971 pomocí mikrovlnné spektroskopie. Od této doby byly ve vesmíru objeveny i mnohé těžší kyanopolyyny, například HC7N a HC11N, a jiné podobné sloučeniny, například methylkyanoacetylen (CH3C3N) a ethylkyanoacetylen (CH3CH2C3N).
Nejjednodušším kyanopolyynem je kyanoacetylen, H−C≡C−C≡N, který by mohl být výchozí látkou pro fotokatalytickou tvorbu mezihvězdných kyanopolyynů. Kyanoacetylen je jednou z molekul, které se vytvořily při Millerově–Ureyově experimentu a měl by se vyskytovat v prostředích bohatých na uhlík.
Tvorba Tvorba kyanopolyynů v molekulárních mračnech je závislá na čase. Kyanoacetylen se vytváří posloupností reakcí iontů a neutrálních částic, přičemž konečná reakce je: C3H2 + N → HC3N + H
Po 10 letech ovšem převažují reakce mezi neutrálními částicemi a objevují se dva možné mechanismy.
HCN + C2H2 → HC3N CnH2 + CN → HCn+1N + H pro n = 4, 6, 8
Současný mechanismus závisí na prostředí v mračnu. Aby reakce probíhaly podle prvního mechanismu, tak musí být v mračnu přítomen nadbytek C2H. Druhý mechanismus se objevuje za nadbytku C2H2. Podle výpočtů mají po milionu let na množství kyanopolyynů hlavní vliv fotoionizační a disociační reakce; intenzita kosmického záření je ovlivňuje méně, protože reakce mezi neutrálními reakcemi převládnou nad fotochemickými.
Detekce Podobně jako mnoho dalších molekul lze kyanopolyyny detekovat spektrometricky měřením energetických hladin elektronů v atomech. Při těchto měřeních se používá zdroj záření, které prochází zkoumanou molekulou, se kterou interaguje a může být pohlceno nebo odraženo, přičemž různé vlnové délky s molekulou interagují odlišně. Měření se obvykle provádějí v okrajových oblastech elektromagnetického spektra, jako jsou infračervená a rádiová.
Spektrum zobrazuje energie rotačních stavů, protože jim odpovídají energie fotonů pohlcovaných molekulou. Energie rotačních přechodů lze vyjádřit touto rovnicí:
kde je konstanta rotačního narušení pro daný základní vibrační stav je konstanta centrifugálního narušení je celkový moment hybnosti
Tato rovnice popisuje vliv narušení rotace atomu na vibrační frekvence molekul. Kyanopolyyny byly tímto způsobem nalezeny na několika místech ve vesmíru , jako jsou atmosféra Titanu a molekulární mračna.
V mračnu TMC-1 byly nalezeny molekuly i devíti atomy uhlíku (HC9N), vytváří se zde reakcemi atomárního dusíku s uhlovodíky.
Za největší molekulu nalezenou v mezihvězdném prostoru byla považována látka HC11N, její identifikace je ale sporná.
Odkazy
Reference
Související články Diacetylen
Externí odkazy
Kategorie:Nitrily Kategorie:Polyyny