ジカチオンとは、中性種から 2 つの電子を除去することによって形成される、一般式 X 2+の陽イオンです。
安定した中性種に対応する二原子ジカチオン(例:H2+
2 ...二価カチオン(H 2から2つの電子が除去されて形成される)は、結合分子軌道の電子の損失により、2つの一価の粒子(H + )に急速に崩壊することが多い。二原子ジカチオンのエネルギーレベルは、分子の二重光イオン化から生じるゼロ運動エネルギー電子対の収量を光イオン化波長の関数として測定することによって、良好な分解能で研究することができる(閾値光電子コインシデンス分光法– TPEsCO)。He2+
2 ...ジカチオン化は速度論的に安定している。
中性二原子分子の酸化によって形成されない安定した二原子二価カチオンの例としては、二水銀二価カチオンHgがある。2+
2 ...多原子ジカチオンの例としてはS2+
8S 8の酸化によって形成され、時間の経過とともにさらに酸化されて SO 2 を形成するという点で不安定です。
多くの有機ジカチオンが質量分析で検出できる。例えばCH2+
4 円(CH2+
2 ...·H
2錯体)とアセチレンジカチオンC
2H2+
2 ...[ 1 ]アダマンチルジカチオンが合成されている。[2]
二価金属
一部の金属は、塩の形、または水に溶解しているときに、一般に二価カチオンとして存在します。例としては、アルカリ土類金属 (Be 2+、Mg 2+、Ca 2+ 、Sr 2+、Ba 2+、Ra 2+ )、後期 3d遷移金属(V 2+、Cr 2+ 、 Mn 2+ 、 Fe 2+、Co 2+、Ni 2+、Cu 2+、Zn 2+ )、第 12 族元素(Zn 2+、Cd 2+、Hg 2+ )、および炭素族の重元素(Sn 2+、Pb 2+ ) などがあります。
宇宙での存在
多価原子は、太陽系のいわゆる太陽風の中に非常に多く存在します。これらのうち、最も豊富な二価イオンは He 2+です。しかし、分子二価イオン、特に CO 2 2+は、例えば火星に存在すると予測されているにもかかわらず、これまで観測されたことはありません。[3]実際、このイオンは対称性と強い二重結合により、他の二価イオンよりも安定しています(寿命が長い)。2020年には、分子二価イオン CO 2 2+ が火星の大気中[4]と彗星 67P の周囲に存在することが確認されました。[5]
参考文献
- ^ Lammertsma、K.;フォン・ラグエ・シュライヤー、P.シュワルツ、H. (1989)。 「有機ディケーション:気相実験と理論の協奏」。アンジュー。化学。内部。エド。英語. 28 (10): 1321–1341。土井:10.1002/anie.198913211。
- ^ Bremer, Matthias; von Ragué Schleyer, Paul; Schötz, Karl; Kausch, Michael; Schindler, Michael (1987 年 8 月)。「四面体トポロジーにおける 4 中心 2 電子結合。1,3-デヒドロ-5,7-アダマンタンジイルジカチオンにおける 3 次元ホモ芳香族性の実験的実現」。Angewandte Chemie International 版 (英語) 。26 (8): 761–763。doi :10.1002/anie.198707611。ISSN 0570-0833 。
- ^ ウィタッセ、O.;デュトゥイット、O.リレンステン、J.ティッセン、R.ザブカ、J.アルカラス、C.ブレリー、P.-L.サウスウェールズ州バーガー。エンゲル、S.アンデルセン、LH。ザイアーセン、K. (2020)。 「火星の大気中のCO22+層の予測」。地球物理学研究レター。29 (8): 104-1–104-4。土井: 10.1029/2002GL014781。S2CID 129035959。
- ^ Gu, H.; Cui, J.; Diu, D.; Dai, L.; Huang, J.; Wu, X.; Hao, Y.; Wei, Y. (2020). 「火星の昼側上層大気における CO22+ の観測」.地球惑星物理学. 4 (4): 396–402. doi : 10.26464/epp2020036 . S2CID 219929017.
- ^ ベス、A.アルトウェッグ、K. ;バルシガー、H.ベルトリエ、J.-J.コンビ、MR;デ・カイザー、J.フィース、B.フューズリエ、SA;ガーランド、M.ゴンボシ、TI;ルービン、M.セモン、T. (2020)。 「彗星67PのROSINAイオン動物園」。天文学と天体物理学。642(2020年10月):A27。arXiv : 2008.08430。土井: 10.1051/0004-6361/201936775。S2CID 221172890。
