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Reactions of Laser-Ablated Aluminum Atoms with Cyanogen: Matrix Infrared Spectra and Electronic Structure Calculations for Aluminum Isocyanides Al(NC)1,2,3 and Their Novel Dimers
The Journal of Physical Chemistry A ( IF 2.7 ) Pub Date : 2018-05-15 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpca.8b02036 Lester Andrews 1 , Han-Gook Cho 1, 2 , Yu Gong 1, 3
The Journal of Physical Chemistry A ( IF 2.7 ) Pub Date : 2018-05-15 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpca.8b02036 Lester Andrews 1 , Han-Gook Cho 1, 2 , Yu Gong 1, 3
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Laser-ablated Al atoms react with (CN)2 in excess argon during condensation at 4 K to produce AlNC, Al(NC)2, and Al(NC)3, which were computed (B3LYP) to be 27, 16, and 28 kJ/mol lower in energy, respectively, than their cyanide counterparts. Irradiation at 220–580 nm increased absorptions for the above molecules and the very stable Al(NC)4– anion. Annealing to 30, 35, and 40 K allowed for diffusion and reaction of trapped species and produced new bands for the Al(NC)1,2,3 dimers including a rhombic ring core (C)(AlN)2(C) with C’s attached to the N’s, a (NC)2Al(II)–Al(II)(NC)2 dimer with a computed Al–Al length of 2.557 Å, and the dibridged Al2(NC)6 molecule with a calculated D2h structure and rhombic ring core like Al2H6. In contrast, the Al(NC)4– anion was destroyed on annealing presumably due to neutralization by Al+. B3LYP calculations also show that aluminum chlorides form the analogous molecules and dimers. In our search for possible new products, we calculated Al(NC)4 and found it to be a stable molecule, but it was not detected here.
中文翻译：
激光烧蚀铝原子与氰化物的反应：异氰酸铝Al（NC）1,2,3及其新型二聚体的基体红外光谱和电子结构计算
激光烧蚀的Al原子在4 K冷凝期间与过量的氩气中的（CN）2反应生成AlNC，Al（NC）2和Al（NC）3，经计算（B3LYP）分别为27、16和28能量分别比氰化物低kJ / mol。在220–580 nm处辐照增加了上述分子和非常稳定的Al（NC）4 –阴离子的吸收。退火至30、35和40 K允许被捕集的物质扩散和反应，并产生Al（NC）1,2,3二聚体的新谱带，包括带有C的菱形环核（C）（AlN）2（C）附着在N上的（NC）2 Al（II）–Al（II）（NC）2计算出的Al-Al长度为2.557Å的二聚体，以及具有计算出的D 2 h结构和菱形环核（如Al 2 H 6）的双桥Al 2（NC）6分子。与此相反，将Al（NC）4 -阴离子被破坏上的Al推测是由于退火中和+。B3LYP计算还表明，氯化铝形成了类似的分子和二聚体。在寻找可能的新产品时，我们计算了Al（NC）4并发现它是稳定的分子，但此处未检测到。
更新日期：2018-05-15
中文翻译：
激光烧蚀铝原子与氰化物的反应：异氰酸铝Al（NC）1,2,3及其新型二聚体的基体红外光谱和电子结构计算
激光烧蚀的Al原子在4 K冷凝期间与过量的氩气中的（CN）2反应生成AlNC，Al（NC）2和Al（NC）3，经计算（B3LYP）分别为27、16和28能量分别比氰化物低kJ / mol。在220–580 nm处辐照增加了上述分子和非常稳定的Al（NC）4 –阴离子的吸收。退火至30、35和40 K允许被捕集的物质扩散和反应，并产生Al（NC）1,2,3二聚体的新谱带，包括带有C的菱形环核（C）（AlN）2（C）附着在N上的（NC）2 Al（II）–Al（II）（NC）2计算出的Al-Al长度为2.557Å的二聚体，以及具有计算出的D 2 h结构和菱形环核（如Al 2 H 6）的双桥Al 2（NC）6分子。与此相反，将Al（NC）4 -阴离子被破坏上的Al推测是由于退火中和+。B3LYP计算还表明，氯化铝形成了类似的分子和二聚体。在寻找可能的新产品时，我们计算了Al（NC）4并发现它是稳定的分子，但此处未检测到。
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