一酸化三炭素

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一酸化三炭素
物質名
識別情報
3D model (JSmol)
性質
C3O
モル質量 52.032 g·mol−1
外観 気体
関連する物質
関連する酸化物 一酸化炭素
一酸化二炭素
一酸化四酸素
関連物質 一硫化三炭素
ジシアノアセチレン
HCCCO[2]
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。

一酸化三炭素(いっさんかさんたんそ、英語: Tricarbon monoxide)は、化学式C
3
Oで表される反応性の高いラジカルオキソカーボンである。宇宙空間に存在するほか、実験室では一時的な物質として合成することができ、不活性ガスマトリックス中に閉じ込めた状態か、短命のガスとして得ることができる。C3Oはケテンやヘテロクムレンの一つであるオキソクムレンに分類される[3]

C3Oは、暗く冷たいおうし座分子雲英語版[4]原始星Elias 18においてマイクロ波スペクトルにより検出されている[5]

一酸化三炭素の合成経路は、次のように推測されている[6]

HC+
3
+ CO2 → HC3O+ + CO
HC3O+ → C3O + H+

または、[5]

C2 + CO → C3O(低温条件下がより好ましい)

関連した物質である一硫化三炭素C3Sは、酸素が硫黄の20倍も存在するにもかかわらず、暗黒分子雲においてより多く存在している。この違いは、C3Sの生成率が高く、極性が低いことに起因する[5]

合成

C3Oはメルドラム酸を加熱することで得ることができる。この反応では、アセトン一酸化炭素二酸化炭素も生成される[7]

R. L. DeKock、W. Waltnerらは炭素原子と一酸化炭素をアルゴンマトリックス中で反応させることで初めてC3Oを同定し、2241 cm−1に赤外吸収線を観測した[7]。炭素原子は、グラファイトを薄いタンタルチューブ内で加熱することで合成された[8]

M. E. Jacoxは、アルゴンマトリックス中で亜酸化炭素C3O2光分解することで2244 cm−1に赤外吸収線を持つC3Oを合成したものの、何が生成されたか特定することはできなかった[8]

ジアゾシクロペンタントリオンや類似する酸無水物(2,4-アゾ-3-オキソジペンタン酸無水物)を加熱することでC3Oを得ることができる。また、二酸化四炭素に光を照射することで、C3OとCOが得られる[9]

フマリルクロリドを加熱することでC3Oを得ることができるほか[3]、2,4-ジニトロレゾルシン酸鉛を加熱することでC3O、C2O、CO、亜酸化炭素が得られる[10]。亜酸化炭素の放電により、約11 ppmのC3Oが生成される[11]

Roger Brownは、3,5-ジメチル-1-プロピノイルピラゾールを700 ℃以上で加熱することで、C3Oを合成した[12]。また、5,5'-ビス(2,2-ジメチル-4,6-ジオキソ-1,3-ジオキサニリデン)またはジイソプロピリデンエチレンテトラカルボキシレートを熱分解することでC3Oが得られる[12]

一酸化炭素氷に電子を照射することで、C3Oを含むオキソカーボンの混合物が得られる。この反応は、宇宙の氷天体状で起こり得る[13]

シクロプロペノンネオンマトリックス中に凍結させた状態で、真空紫外線を照射することで、脱水素反応が起こりCCCOが形成される。水素は再び反応して異性体であるプロピナールおよびプロパジエノンが生成される[14]

反応

性質

脚注

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