C2H4N2异构体的初步表征：结构、电子能量、光谱参数与形成路径
度量几何
2026-01-13 v1 复变函数
摘要
本工作对C2H4N2关键异构体进行了全面的理论研究。旨在表征其分子结构、光谱常数和电子能量，并阐明合理的形成和破坏路径，为天化学和大气探测提供关键数据。采用最先进的量子化学方法，尤其是CCSD(T)-F12/cc-pVTZ-F12用于优化几何构象。此外，还在CCSD(T)/aug-cc-pVTZ、CCSD(T)/cc-pVTZ、MP2/aug-cc-pVTZ和CIS水平上进行了计算。以B3LYP/6-31G(d,p)水平进行本征反应坐标（IRC）计算，以探索反应路径。对所有考虑的异构体确定了零点能校正。识别出六个能量较低的C2H4N2异构体，全部位于全局最小值附近1 eV以内。其中，甲基氰腈（MCA）具有最低的相对能量(~0.2 eV)，并具有显著的电偶极矩5.00 D，使其成为气相探测的强烈候选对象。MCA的旋转常数分别在CCSD(T)-F12/cc-pVTZ-F12水平上计算为Ae = 34932.44 MHz、Be = 4995.31 MHz和Ce = 4520.30 MHz。发现V3扭转势垒为631.19 cm^{-1}。为所有异构体计算了到六次级的离心扭曲常数。MCA的形成路径，如CH3N + HCN -> CH3NHCN及相关异构体均被表征。大偶极矩和独特的旋转特征支持通过射电天文学、红外和微波光谱探测甲基氰腈及相关C2H4N2异构体的可探测性。发现涉及自由基-中性和中性-中性过程的异构化和反应路径是气相环境中形成的关键因素。这些结果为未来的观测和建模工作提供了坚实的基础。
引用
@article{arxiv.2601.07077,
title = {Volume of the domain bounded by a Hermitian quadric in complex projective space},
author = {Joyita Banerjee Ganguly and Debraj Chakrabarti and Meera Mainkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.07077},
year = {2026}
}