一氢化氮

一氢化氮是化学式为NH的无机化合物。^[2]像其他简单的自由基一样，它具有高反应性，因此寿命很短，是稀有的气体。它的行为取决于其自旋多重性，即拥有三重态与单重态的基态 。

一氢化氮
IUPAC名 λ1-Azanylidene[1]
别名	Aminylene Azanylene Azanylidene Imidogen Nitrene λ1-azane hydridonitrogen
识别
CAS号	13774-92-0
PubChem	5460607
ChemSpider	4574105
SMILES	[NH]
Gmelin	66
ChEBI	29339
性质
化学式	HN
摩尔质量	15.01 g·mol−1
结构
分子构型	直线形
热力学
ΔfHm⦵298K	358.43 kJ mol−1
S⦵298K	181.22 kJ K−1 mol−1
热容	21.19 J K−1 mol−1
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

生产和性质

一氢化氮可以通过氨气氛中放电产生。 ^[3]

一氢化氮具有强的自旋分裂和弱的自旋-自旋相互作用，因此它不太可能经历碰撞诱导的塞曼效应。^[3] 可以使用分子束中的缓冲气体负载来磁捕获基态一氢化氮。

第一激发态（a¹Δ）具有长的寿命，因为其跃迁到基态（X ³Σ^-）的自旋禁阻。^{[4] [5]}一氢化氮经历了碰撞诱导的系间窜越 。 ^[6]

反应性

忽略氢原子，NH与卡宾（CH₂ ）和氧原子（O）是等电子体 ，并且具有可比的反应活性。 ^[4]可以通过激光诱导荧光 （LIF）检测第一激发态。 LIF方法可检测NH的消耗，产生和化学产物。其与一氧化氮 （NO）反应：

NH + NO→N₂ + ·OH

NH + NO→N₂O + ·H

相比焓变ΔHᶱ为2994853000000000000♠−147±2 kJ/mol的后者，前者反应ΔHᶱ为2994592000000000000♠−408±2 kJ/mol，是更有利的。^[7]

命名

俗名nitrene是首选IUPAC名称。 系统名称λ¹-azane 和有效IUPAC名称hydridonitrogen，分别根据替代和附加命名法构建。

在适当的上下文中，根据取代的命名法，一氢化氮可以视为去除了两个氢原子的氨，因此， azylidene可以用作上下文特定的系统名称。 默认情况下，该名称不考虑一氢化氮分子的自由基。 尽管在更具体的上下文中，它也可以命名为非自由基状态，而双自由基状态称为azanediyl 。

天体化学

从3358Å附近NH A³Π→X³Σ (0,0)吸收带的高分辨高信噪比谱中，我们在向卷舌四和HD 27778方向的漫射云中发现了星际NH。温度约为30K（-243°C），有利于扩散云中的NH有效地生成CN。 ^{[8] [9] [10]}

与天体化学有关的反应

化学反应^[11][12][13]

反应	速率常数	速率/[H2]2
N + H− → NH + e−	6991100000000000000♠1×10−9	6982350000000000000♠3.5×10−18
NH2 + O → NH + OH	6987254600000000000♠2.546×10−13	6987139999999999999♠1.4×10−13
NH+ 2 + e− → NH + H	6993397599999999999♠3.976×10−7	6979218999999999999♠2.19×10−21
NH+ 3 + e− → NH + H + H	6993849000000000000♠8.49×10−7	6981289000000000000♠2.89×10−19
NH + N → N2 + H	6989498000000000000♠4.98×10−11	6984436000000000000♠4.36×10−16
NH + O → OH + N	6989116000000000000♠1.16×10−11	6986154000000000000♠1.54×10−14
NH + C+ → CN+ + H	6990780000000000000♠7.8×10−10	6981489999999999999♠4.9×10−19
NH + H3+ → NH+ 2 + H2	6991130000000000000♠1.3×10−9	6981318000000000000♠3.18×10−19
NH + H+ → NH+ + H	6991210000000000000♠2.1×10−9	6980404999999999999♠4.05×10−20

在漫射云中，H^-+N→NH+e^-是主要的形成机制。接近化学平衡的重要NH形成机理是NH+
2和NH+
3离子与电子的重组。 根据漫射云中的辐射场，NH2也有贡献。

NH在漫射云中被光解和光致游離破坏。 在稠密分子云中，NH被与原子氧和氮的反应所破坏。O+和N+在弥漫云中形成OH和NH。NH参与生成N₂，OH，H，CN⁺，CH，N，NH₂⁺，NH⁺，作为星际介质。

据报道，NH在弥漫的星际介质中存在，但在稠密的分子云中却没有。 ^[14]检测NH的目的通常是为了更好地估计NH的旋转常数和振动能级。 ^[15] 还需要确定理论数据用以来预测产生N和NH的恒星以及其他残留有痕量N和NH的恒星中的N和NH丰度。^[16]使用NH以及OH和CH的旋转常数和振动的电流值可以研究碳，氮和氧的丰度，而无需借助3D模型气氛进行全光谱合成。 ^[17]

参见

• 二酰亚胺 （二聚体）