During the last decade, experimental and theoretical studies on the unimolecular decomposition of cumulenes (H(2)C(n)H(2)) from propadiene (H(2)CCCH(2)) to hexapentaene (H(2)CCCCCCH(2)) have received considerable attention due to the importance of these carbon-bearing molecules in combustion flames, chemical vapor deposition processes, atmospheric chemistry, and the chemistry of the interstellar medium. Cumulenes and their substituted counterparts also have significant technical potential as elements for molecular machines (nanomechanics), molecular wires (nano-electronics), nonlinear optics, and molecular sensors. In this review, we present a systematic overview of the stability, formation, and unimolecular decomposition of chemically, photo-chemically, and thermally activated small to medium-sized cumulenes in extreme environments. By concentrating on reactions under gas phase thermal conditions (pyrolysis) and on molecular beam experiments conducted under single-collision conditions (crossed beam and photodissociation studies), a comprehensive picture on the unimolecular decomposition dynamics of cumulenes transpires

در طول دهه گذشته، مطالعات تجربی و نظری در تجزیه تک مولکولی کومولن ها (H2CnH2) از پروپادی ان (H2CCCH2) به هگزا پنتا ان (H2CCCCCCH2) به علت اهمیت این مولکول کربن دار در شعله های احتراق، فرآیندهای ترسیب بخار شیمیایی، شیمی اتمسفر، و شیمی محیط میان ستاره ای توجه چشمگیری را به خود جلب کرده است. کومولن ها و همتایان جایگزین آنها نیز قابلیت فنی قابل توجهی را به عنوان عناصری برای ماشین مولکولی (نانومکانیک)، سیم های مولکولی (نانو الکترونیک)، اپتیک غیر خطی، و حسگرهای مولکولی دارند. در این بررسی، مروری سیستماتیک از پایداری، شکل گیری و تجزیه تک مولکولی شیمیایی، فوتوشیمیایی، و حرارتی کومولن های متوسط ​​در محیط های به شدت فعال انجام می­شود. با تمرکز بر روی واکنش در شرایط حرارتی فاز گاز (تجزیه در اثر حرارت) و در آزمایشات پرتو مولکولی در شرایط تک برخورد (مطالعات پرتو عبوری و نورکافت) ، یک تصویر جامع از دینامیک تجزیه تک مولکولی کومولن ها بدست می آید.

1- مقدمه

در حال حاضر کومولن ها (H2CnH2; n≥2) و کاربن های کومولن مربوطه [1] (CnH2; n≥2) حد واسط های واکنش مهم در شعله های احتراق، [2-4] فرآیندهای ترسیب شیمیایی بخار، [5،6] در تکامل شیمیایی اتمسفر های غنی از هیدروکربن سیارات و اقمار آنها مانند تیتان، [7،8] و در شیمی میان ستاره ای مانند ابرهای مولکولی سرد نظیرTMC-1، پوشش محیطی ستاره کربن IRC+10216 و گازهای سیاره ای مانند CRL 618 می­باشد ]9-16[. در حالی که اعضای پایین تر کاربن های کومولن تقارن C2v و حالات پایه الکترونی 1A1 [17-19] دارند و وضعیت برای کومولن های با پوسته بسته پیچیده تر است [20-22]. در اینجا، مولکول هایی با داشتن تعدادی اتم کربن مانند بوتا تری انH2C = C = C = CH2)) و هگزا پنتا انH2C = C = C = C = C = CH2)) متعلق به گروه نقطه ایD2h (همه چهار اتم هیدروژن در یک تقارن صفحه ای) هستند [23-26]. از سوی دیگر، کومولن هایی که با تعداد فرد از اتم های کربن در پروپادی ان / آلن (H2C = C = CH2) و پنتا تترا ان (H2C = C = C = C = CH2) یافت می­شوند، که یک تقارن ذاتی D2d را القا می­کند [ 27] و از این رو،موجب آرایش نامتقابل اتم های هیدروژن می­شود...