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甲鎓离子

化学术语

母体化合物甲鎓离子或写作CH5+是甲烷被超强酸质子化的产物。这种离子是存在于星际介质中的活性中间体，实验室里也可以在低温低浓度的气相中制备。这种离子被认为是CH3+碳正离子与一分子的氢的空轨道相互作用，并形成一个三中心二电子键。来自氢分子的两个氢原子能够与来自CH3+的三个氢原子不断交换位置，所以甲鎓离子被认为是流变分子。交换反应的能垒很低，甚至在绝对零度下也能发生。甲鎓离子的构象信息可通过红外光谱得到。

定义
平面甲烷的红外光谱显示对称与不对称C－H键的伸缩振动在3000 cm−1附近，对称与不对称两键的弯曲振动在1400 cm−1附近。在CH5+的光谱中，在2800 – 3000 cm−1附近有三个不对称伸缩振动，在1300 cm−1有一个摇摆振动，在1100 - 1300 cm−1有一个的弯曲振动。
机构模型
CH5+的分子结构模型
过酸性（superacids）的发现表明，通过一个足够弱的平衡离子（counterion），即使像甲烷（methane）一样惰性的分子也可以结合到一个额外的质子。甲烷过酸化（acidified）的产物CH5 曾经长时间困扰理论学家和光谱学家。氢原子似乎快速地互换了位置，以至不能形成稳定的几何结构和成键模型（bonding mode）。Asvany等人通过测量红外线引起的与CO2反应的方法得到了CH5 的振动光谱（vibrational spectrum）。模拟实验的结果得到一个结构。这个结构中，一个CH3的三角通过一个三个中心的（three-centered），两个电子（two -electron）的键结合到的H2片断（fragment）上。
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