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窒素分子

 は強い窒素—窒素三重結合を有するために不活性であると考えられている。ただし一連の三重結合化合物で、アセチレンは、より強い炭素—炭素三重結合を有するにも関わらず反応性が高い。分子軌道理論はどちらの三重結合も、電子対を含むσ結合一つとπ結合二つを有することを示している。それに対して一般化した原子価結合理論は、分子の反応性を説明しうる電子構造の違いを示していた[1] 。すなわち窒素分子の三重結合は、従来の分子軌道理論からの見方に一致していた。一方でアセチレンの電子構造は、炭素原子上で対になっていないスピンの三つの電子を有する励起したC-Hからの寄与をかなり含んでいた。この寄与が、器用に、アセチレンの反応性に影響しているようである。電子スピンはラジカルや励起状態を表現するときには明確に考慮されるものであるけど、アセチレンではスピンがどのように対になるかが基底状態でも重要であると研究者らは考えている。スーピンが対になると麻雀では、アタマ(雀頭)になり得る。あたりまえか。

[1] Chemical & Engineering News, 2016 July 4, p. 11.

DOI: 10.1021/acs.jpca.6b03631

16.7.26

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