乙𬭩离子

在化学中，乙鎓离子或质子化乙烷，又稱乙烷正離子中国化学会有机化合物命名审定委员会. 有机化合物命名原则 2017. 北京：科学出版社, 2018. ISBN 978-7-03-055295-2. p 11-12，是一种非常活潑的正离子，化学式為。它可以視作一个乙烷分子（）和一个额外的质子（氢原子核），而这个质子使其具有+1电荷。

乙鎓离子是最简单的碳鎓离子之一（仅次于甲鎓離子）。1960年，S. Wexler和N. Jesse首次发现它是一种稀薄的气体。 L. I. Yeh, J. M. Price, and Y. T. Lee (1989), "Infrared spectroscopy of the pentacoordinated carbonium ion ". Journal of the American Chemical Society, volume 111, pages 5591-5604. 它很容易分解成乙烯鎓离子和氢分子。

 生产 
乙鎓离子首次在稀薄的甲烷或乙烷气体里的放电所产生的离子中，通过红外光谱检测到。 L. I. Yeh, J. M. Price, and Y. T. Lee (1989), "Infrared spectroscopy of the pentacoordinated carbonium ion ". Journal of the American Chemical Society, volume 111, pages 5591-5604. 

乙鎓离子也可以通过在低压（约2 mmHg）下用电子束照射含有痕量乙烷的甲烷生产。 Margaret French and Paul Kebarle (1975), "Pyrolysis of  and other ion-molecule reactions in methane containing traces of ethane". Canadian Journal of Chemistry, volume 53, pages 2268-2274. 电子束首先产生甲鎓离子和甲烯𬭩离子。甲鎓离子迅速将质子转移到乙烷：

  +  →  + 

在稍低的压力下将、或注入到乙烷时也可以观察到这个反应。 G. I. Mackay, H. I. Schiff, D. K. Bohme (1981), "A room-temperature study of the kinetics and energetics for the protonation of ethane" Canadian Journal of Chemistry, volume 59, issue 12,pages 1771-1778. 

 稳定性和反应 
在大约1 mmHg和30 °C下，乙鎓离子非常缓慢地解离成乙烯和，跨越约10 kcal/mol的能垒。分解反應在92 ℃下快得多。 Margaret French and Paul Kebarle (1975), "Pyrolysis of  and other ion-molecule reactions in methane containing traces of ethane". Canadian Journal of Chemistry, volume 53, pages 2268-2274.  G. I. Mackay, H. I. Schiff, D. K. Bohme (1981), "A room-temperature study of the kinetics and energetics for the protonation of ethane" Canadian Journal of Chemistry, volume 59, issue 12,pages 1771-1778. 据称这個反應几乎是无热的，但由於有熵的增加，它有8 kcal/mol的自由能。 Shuang-Ling Chong and J. L. Franklin (1972), "Heats of formation of protonated cyclopropane, methylcyclopropane, and ethane". Journal of the American Chemical Society, volume 94, issue 18, pages 6347–6351. 

 结构 
根据推测，乙鎓离子像它的“不饱和”亲戚乙烯鎓离子和乙炔鎓离子一样，（至少暂时）有一个质子同时与两个碳原子结合，而电荷在它们之间均匀分布，就如其他非经典离子一样。在“经典”结构中，电荷和额外的氢仅与其中一个原子结合，即甲基化的甲鎓离子。

早期计算已经预测这两种形式的能量应该比解离状态 + 的低4至12 kcal/mol，而它们应该被一个带有微正电荷的能垒隔开。 L. I. Yeh, J. M. Price, and Y. T. Lee (1989), "Infrared spectroscopy of the pentacoordinated carbonium ion ". Journal of the American Chemical Society, volume 111, pages 5591-5604. Yeh等人(1989)进行的气态红外光谱表明两种形式都是稳定的。桥接结构的能量最低，比经典结构低4至8 kcal/mol。

 參見 

 双质子化乙烷 Koop Lammertsma, George A. Olah, Mario Barzaghi, Massimo Simonetta (1972), "Heats of formation of protonated cyclopropane, methylcyclopropane, and ethane". Journal of the American Chemical Society, volume 94, issue 18, pages 6347–6351 

 參考文獻 

Category:碳正离子