Cyanat-Anion (OCN-)

(Originalartikel unter https://www.astrochymist.org)

Einer Anzahl interstellarer Merkmale hat man Teilchen zugeordnet, die in Eis eingeschlossen sind, das sich wie ein Mantel um Staubkörnchen legen kann. Es wurde vermutet, als 1984 ein Infrarot-Merkmal bei 2165 cm-1 (4.62 μm) von Lacy et al. erst-mals beobachtet wurde, daß dies dem Cyanat-Anion (OCN) zuzuordnen ist, wie bereits Grim & Greenberg 1987 schrieben. Doch war eine Reihe zusätzlicher Untersuchungen notwendig, um diese Identifizierung zu bestätigen. Verschiedene experimentelle Arbeiten, einschließlich derer von Demyk et al.Hudson et al. und Novozamsky et al., deuteten darauf hin, daß das Cyanat-Anion gebildet werden kann, wenn Isocyansäure (HNCO) in einer Eismatrix eingeschlossen ist und dies sogar bei den extrem niedrigen Temperaturen der dichten interstellaren Wolken. Falls eine starke Base wie Ammoniak (NH3) im näheren Umfeld vorkommt, kann ein Proton von HCNO auf NH3 übertragen werden, um das Cyanat-Anion zu bilden.

Die Abbildung links zeigt den asymmetrischen OCN-Streckungsmodus von Cyanat, wie er in einem quantenchemisch berechneten Cluster von 12 Wassermolekülen erscheint. Man beachte das Ammonium-Ion, das mit dem N-Ende des Anions koordiniert ist. Die Berechnungen geben die Streckfrequenz des OCN ebenso wieder wie Frequenzverschiebungen, die man in Experimenten beobachtet hat, in denen H, N, C oder O durch Isotope ersetzt wurden.

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