Isotope Exchange in Ionised CO₂/CO Mixtures: The Role of Asymmetrical C₂O₃⁺ Ions

Abstract

A hitherto unknown, atmospherically relevant, isotope-exchange reaction was studied in ionised gaseous mixtures containing carbon dioxide and monoxide. The mechanism of the O exchange, proceeding over a double-minimum potential-energy surface, was positively established by mass spectrometric and theoretical methods that also allowed the identification and characterisation of the C2O3+ intermediate. The increase of internal energy displaces the observed reactivity towards an endothermic reaction path that involves only CO2 and represents an indirect route to the dissociation of carbon dioxide.

Hydride–Hydride Bonding Interactions in the Hydrogen Storage Materials AlH3, MgH2, and NaAlH4

“…Zusätzlich zu dem schwach gebundenen Van‐der‐Waals‐Komplex [CO⋅CO 2 ] ist auch die Trioxapropellan‐Struktur von C 2 O 3 in einer Reihe theoretischer Arbeiten betrachtet worden 6–8. Ferner wurden die einfach geladenen Ionen C 2 O 3 − und C 2 O 3 + experimentell und theoretisch untersucht;4, 9, 10 dem Kation C 2 O 3 + wurde auch eine Beteiligung an Isotopenaustauschprozessen in der Erdatmosphäre zugeschrieben 10. In der bisher einzigen theoretischen Arbeit11 wurde für das Dikation C 2 O 3 2+ die Kumulenstruktur OCOCO 2+ vorgeschlagen.…”

Bond Formation with Maintenance of Twofold Charge: Generation of C2O32+ in the Reaction of CO22+ with CO2

“…[5] In addition to the weakly bound van der Waals complex [CO·CO 2 ], the trioxapropellane structure of C 2 O 3 has received attention in a number of theoretical studies. [6][7][8] Furthermore, the singly charged species C 2 O 3 À and C 2 O 3 + have been studied by experiment and theory; [4,9,10] for the C 2 O 3 + cation, a possible role in atmospheric isotope-exchange processes has been proposed. [10] Only a single report [11] has addressed the dicationic species C 2 O 3 2+ by means of ab initio calculations, which predicted a cumulene-type structure OCOCO 2+ .…”

“…[6][7][8] Furthermore, the singly charged species C 2 O 3 À and C 2 O 3 + have been studied by experiment and theory; [4,9,10] for the C 2 O 3 + cation, a possible role in atmospheric isotope-exchange processes has been proposed. [10] Only a single report [11] has addressed the dicationic species C 2 O 3 2+ by means of ab initio calculations, which predicted a cumulene-type structure OCOCO 2+ . Herein, we report on the generation of the C 2 O 3 2+ dication in a reaction of mass-selected CO 2 2+ with neutral CO 2 .…”

Bindungsbildung unter Erhalt der zweifachen Ladung: Erzeugung von C2O32+ aus CO22+ und CO2

“…Zusätzlich zu dem schwach gebundenen ] ist auch die Trioxapropellan-Struktur von C 2 O 3 in einer Reihe theoretischer Arbeiten betrachtet worden. [6][7][8] Ferner wurden die einfach geladenen Ionen C 2 O 3 À und C 2 O 3 + experimentell und theoretisch untersucht; [4,9,10] dem Kation C 2 O 3 + wurde auch eine Beteiligung an Isotopenaustauschprozessen in der Erdatmosphäre zugeschrieben.[10] In der bisher einzigen theoretischen Arbeit [11] …”

“…[6][7][8] Ferner wurden die einfach geladenen Ionen C 2 O 3 À und C 2 O 3 + experimentell und theoretisch untersucht; [4,9,10] dem Kation C 2 O 3 + wurde auch eine Beteiligung an Isotopenaustauschprozessen in der Erdatmosphäre zugeschrieben. [10] In der bisher einzigen theoretischen Arbeit [11] , während die Elektronentransferprozesse in einer ausführli-cheren Arbeit behandelt werden. [16] Abbildung 1 zeigt das Massenspektrum der Reaktion von 13 2+ gemäß Gleichung (1) ist bemerkenswert, da die doppelte Ladung der dikationischen Vorstufe im Produkt erhalten bleibt, obwohl der ET unter Bildung zweier CO 2 + -Monokationen mit 10.8 eV äußerst exotherm verläuft.…”