Ksenonsyanidien ennustaminen ja valmistaminen

Abstract

Jalokaasu ksenonin yhdisteitä tunnetaan satamäärin, mutta vieläkään ei tiedetä tarkasti, kuinka ksenon sitoutuu maankuoressa tai ihmisessä. Uusien ksenonyhdisteiden valmistaminen voi siten hyödyttää kemian ohella esimerkiksi geologian tai lääketieteen tutkimusta.

Tässä tutkielmassa kuvaan, miten valmistimme matriisi-isolaation avulla halogenoidut ksenonsyanidimolekyylit ClXeCN, ClXeNC ja BrXeCN. Molekyylit muodostuivat, kun ksenonmatriisiin, jossa oli kloorisyaania (ClCN) tai bromisyaania (BrCN), kohdistettiin ultraviolettisäteilyä. Molekyylien määrä kasvoi matriisia lämmittämällä. Tulosten vahvistamiseksi kokeita toistettiin hiili-13-isotooppia sisältäneellä kloorisyaanilla. Tutkittavien molekyylien valinta ja infrapunaspektroskopialla tehty tunnistaminen tukeutuivat kvanttikemiallisiin tiheysfunktionaalilaskuihin.

Tutkimuksen tulokset vahvistavat tietojamme siitä, milloin laskennallisesti vakaa jalokaasumolekyyli pystytään valmistamaan matriisi-isolaatiolla ja miten laskennallisten värähtelytaajuuksien avulla voidaan tulkita matriisissa mitattuja spektrejä. Tutkimuksen pohjalta voidaan hahmotella muutamia ehdokkaita seuraaviksi jalokaasusyanideiksi.