トリプレットシラエチレン（H2CSIH2; A3A ''）の単分子分解を介したとらえどころのないシリレンメチルラジカル（HCSIH2; X2B2）の形成

我々は、3P電子基底状態のシランとの原子炭素（C）の反応（C）の反応を介して、炭素が豊富な漸近大型枝の星で排出されたシリコンカルバイド粉塵粒子への小さな有機シリコン分子の形成 - 炭素豊富な漸近大型枝星の形成を調査しました（C）SIH4;反応物は、13.0±0.2 kJ mol-1の衝突エネルギーで単一の衝突条件下で衝突し、トリプレットシレチレン（H2CSIH2; A3a '）の単分子分解を介してシリレンメチルラジカル（HCSIH2; X2B2）の形成につながりました。シラエチレンラジカルは、トリプレットシリルメチレン（HCSIH3; X3A ''）ラジカルの水素移動を介して形成されました。これは、シランのシリコン水素結合への原子炭素のバリアレス挿入を介してアクセスされる初期衝突複合体として同定されました。我々の結果は、以前は熱力学的により安定したメチルシリルリジン（CH3SI; X2A ''）とメチレンシリル（CH2SIH; X2A '）異性体のみが低温度マトリックスで観察されたシリルネメチルラジカルの最初の観察を示しています。シランの豊富さと炭素が豊富な環境環境での原子炭素の利用可能性を考慮すると、我々の結果は、純粋な飽和した有機シリコン分子からの潜在的な前駆体としての潜在的な前駆体として、そして最終的にはシリコンへの潜在的な前駆体としての将来の天体化学モデルを更新する必要があることを示唆しています。カーバイドダスト。

We investigated the formation of small organosilicon molecules─potential precursors to silicon-carbide dust grains ejected by dying carbon-rich asymptotic giant branch stars─in the gas phase via the reaction of atomic carbon (C) in its 3P electronic ground state with silane (SiH4; X1A1) using the crossed molecular beams technique. The reactants collided under single collision conditions at a collision energy of 13.0 ± 0.2 kJ mol-1, leading to the formation of the silylenemethyl radical (HCSiH2; X2B2) via the unimolecular decomposition of triplet silaethylene (H2CSiH2; a3A″). The silaethylene radical was formed via hydrogen migration of the triplet silylmethylene (HCSiH3; X3A″) radical, which in turn was identified as the initial collision complex accessed via the barrierless insertion of atomic carbon into the silicon-hydrogen bond of silane. Our results mark the first observation of the silylenemethyl radical, where previously only its thermodynamically more stable methylsilylidyne (CH3Si; X2A″) and methylenesilyl (CH2SiH; X2A') isomers were observed in low-temperature matrices. Considering the abundance of silane and the availability of atomic carbon in carbon-rich circumstellar environments, our results suggest that future astrochemical models should be updated to include contributions from small saturated organosilicon molecules as potential precursors to pure gaseous silicon-carbides and ultimately to silicon-carbide dust.