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The Journal of chemical physics2009Apr07Vol.130issue(13)

固体状態NMRを特徴とするHCNポリマー:きちんとした液体に形成されたチェーンとシート

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, N.I.H., Extramural
概要
Abstract

シアン化水素は、さまざまな条件下で容易に重合し、宇宙にはHCNが存在するため、これらのポリマーには重要なプレバイオティクスの役割が示唆されています。ただし、HCNポリマーの構造は、実験データに基づいているよりも投機的です。ここでは、(13)cおよび(15)neat hcnで形成されたポリマーの固体NMRスペクトルが以前に提案された構造と矛盾していることを示し、代わりにポリマーが単純なモノマー添加によって形成されることを示唆しています。ファッションして線形の共役チェーンを形成し、その後飽和した2次元ネットワークを形成します。NMRスペクトルのこの解釈は、フリーラジカルの存在を含む、きちんとしたHCNの重合に関する他の情報にサポートされています。文献から予想されているように、HCNテトラマーの形成であるジアミノマレオニトリルも観察されますが、反応が塩基のみで、次に結晶形で触媒される場合にのみ観察されます。

シアン化水素は、さまざまな条件下で容易に重合し、宇宙にはHCNが存在するため、これらのポリマーには重要なプレバイオティクスの役割が示唆されています。ただし、HCNポリマーの構造は、実験データに基づいているよりも投機的です。ここでは、(13)cおよび(15)neat hcnで形成されたポリマーの固体NMRスペクトルが以前に提案された構造と矛盾していることを示し、代わりにポリマーが単純なモノマー添加によって形成されることを示唆しています。ファッションして線形の共役チェーンを形成し、その後飽和した2次元ネットワークを形成します。NMRスペクトルのこの解釈は、フリーラジカルの存在を含む、きちんとしたHCNの重合に関する他の情報にサポートされています。文献から予想されているように、HCNテトラマーの形成であるジアミノマレオニトリルも観察されますが、反応が塩基のみで、次に結晶形で触媒される場合にのみ観察されます。

Hydrogen cyanide polymerizes readily under a variety of conditions and significant prebiotic roles have been suggested for these polymers due to the abundance of HCN in universe. However, the structures of HCN polymers have been more speculative than grounded in experimental data. Here we show that (13)C and (15)N solid state NMR spectra of polymers formed in neat HCN are inconsistent with the previously proposed structures and suggest instead that the polymers are formed by simple monomer addition, first in head-to-tail fashion to form linear, conjugated chains, and then laterally to form saturated two-dimensional networks. This interpretation of the NMR spectra finds support in other information about the polymerization of neat HCN, including the presence of free radicals. As expected from the literature, formation of the HCN tetramer, diaminomaleonitrile, is also observed, but only when the reaction is catalyzed exclusively by base and then in crystalline form.

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