Anion photoelectron spectra of the carbon monohydrides, C2nH for n=1–4 and C2nD for n=1–3, have been measured. The spectra were recorded at a wavelength of 266 nm (4.657 eV) and yield electron affinities for each species. The spectra are vibrationally resolved, and some of the vibrational modes in the neutral C2nH(D) radicals are assigned. In addition, photoelectron angular distributions allow one to distinguish between photodetachment transitions to the Σ+2 and Π2 states of the neutrals. The spectra confirm previous work showing that C2H and C4H have Σ+2 ground states, while C6H and C8H have Π2 ground states. In addition, we observe the low-lying Π2 or Σ+2 excited states for all four radicals. The photoelectron angular distributions also serve as a probe of vibronic coupling between the Σ+2 and Π2 states. These effects are particularly prominent in the C2H and C4H spectra.

1.
W.
Weltner
and
R.
Van Zee
,
Chem. Rev.
89
,
1713
(
1989
).
2.
S. L.
Yang
,
C. L.
Pettiette
,
J.
Conceicao
,
O.
Cheshnovsky
, and
R. E.
Smalley
,
Chem. Phys. Lett.
139
,
233
(
1987
).
3.
D. W.
Arnold
,
S. E.
Bradforth
,
T. N.
Kitsopoulos
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
95
,
8753
(
1991
).
4.
N.
Moazzen-Ahmadi
,
A. R. W.
McKellar
, and
T.
Amano
,
J. Chem. Phys.
91
,
2140
(
1989
).
5.
N.
Moazzen-Ahmadi
,
A. R. W.
McKellar
, and
T.
Amano
,
Chem. Phys. Lett.
157
,
1
(
1989
).
6.
P. F.
Bernath
,
K. H.
Hinkle
, and
J. J.
Keady
,
Science
244
,
562
(
1989
).
7.
J. R.
Heath
and
R. J.
Saykally
,
J. Chem. Phys.
94
,
3271
(
1991
).
8.
J. R. Heath and R. J. Saykally, in On Clusters and Clustering, from Atoms to Fractals, edited by P. J. Reynolds (Elsevier, Amsterdam, 1993), pp. 7–21.
9.
H. J.
Hwang
,
A.
Van Orden
,
K.
Tanaka
,
E. W.
Kuo
,
J. R.
Heath
, and
R. J.
Saykally
,
Mol. Phys.
79
,
769
(
1993
).
10.
T. F.
Giesen
,
A.
Van Orden
,
H. J.
Hwang
,
R. S.
Fellers
,
R. A.
Provencal
, and
R. J.
Saykally
,
Science
265
,
756
(
1994
).
11.
C. C.
Arnold
,
Y. X.
Zhao
,
T. N.
Kitsopoulos
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
97
,
6121
(
1992
).
12.
C. C.
Arnold
and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
99
,
1442
(
1993
).
13.
D.
Forney
,
J.
Fulara
,
P.
Freivogel
,
M.
Jakobi
,
D.
Lessen
, and
J. P.
Maier
,
J. Chem. Phys.
103
,
48
(
1995
).
14.
D.
Forney
,
P.
Freivogel
,
M.
Grutter
, and
J. P.
Maier
,
J. Chem. Phys.
104
,
4954
(
1996
).
15.
P.
Freivogel
,
J.
Fulara
,
M.
Jakobi
,
D.
Forney
, and
J. P.
Maier
,
J. Chem. Phys.
103
,
54
(
1995
).
16.
G.
von Helden
,
M. T.
Hsu
,
N.
Gotts
, and
M. T.
Bowers
,
J. Phys. Chem.
97
,
8182
(
1992
).
17.
K. A.
Gingerich
,
H. C.
Finkbeiner
, and
R. W.
Schmude
,
J. Am. Chem. Soc.
116
,
3884
(
1994
).
18.
H.
Handschuh
,
G.
Gantefor
,
B.
Kessler
,
P. S.
Bechthold
, and
W.
Eberhardt
,
Phys. Rev. Lett.
74
,
1095
(
1995
).
19.
K.
Raghavachari
and
J. S.
Binkley
,
J. Chem. Phys.
87
,
2191
(
1987
).
20.
D. H.
Magers
,
R. J.
Harrison
, and
R. J.
Bartlett
,
J. Chem. Phys.
84
,
3284
(
1986
).
21.
C.
Liang
and
H. F.
Schaefer
III
,
Chem. Phys. Lett.
169
,
150
(
1990
).
22.
V.
Parasuk
and
J.
Almlöf
,
J. Chem. Phys.
94
,
8172
(
1991
).
23.
G.
Pacchioni
and
J.
Koutecký
,
J. Chem. Phys.
88
,
1066
(
1988
).
24.
L.
Adamowicz
,
Chem. Phys. Lett.
182
,
45
(
1991
).
25.
V.
Parasuk
and
J.
Almlöf
,
J. Chem. Phys.
91
,
1137
(
1989
).
26.
R. F.
Liu
and
X. F.
Zhou
,
J. Chem. Phys.
99
,
1440
(
1993
).
27.
S.
Schmatz
and
P.
Botschwina
,
Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes
150
,
621
(
1995
).
28.
S.
Schmatz
and
P.
Botschwina
,
Chem. Phys. Lett.
235
,
5
(
1995
).
29.
J. M. L.
Martin
,
J. P.
Francois
, and
R.
Gijbels
,
J. Chem. Phys.
93
,
8850
(
1990
).
30.
J. H.
Kiefer
,
S. S.
Sidhu
,
R. D.
Kern
,
K.
Xie
,
H.
Chen
, and
L. B.
Harding
,
Combust. Sci. Technol.
82
,
101
(
1992
).
31.
M.
Guelin
,
S.
Green
, and
P.
Thaddeus
,
Astrophys. J.
224
,
L27
(
1978
).
32.
M.
Guelin
,
J.
Cernicharo
,
C.
Kahane
,
J.
Gomez-Gonzales
, and
C. M.
Walmsley
,
Astron. Astrophys.
175
,
L5
(
1987
).
33.
M.
Guelin
,
J.
Cernicharo
,
S.
Navarro
,
D. R.
Woodward
,
C. A.
Gottlieb
, and
P.
Thaddeus
,
Astron. Astrophys.
182
,
L37
(
1987
).
34.
W. M.
Irvine
,
M.
Ohishi
, and
N.
Kaifu
,
Icarus
91
,
2
(
1991
).
35.
I. A.
Crawford
,
Mon. Not. R. Astron. Soc.
277
,
458
(
1995
).
36.
J.
Cernicharo
and
M.
Guelin
,
Astron. Astrophys.
309
,
L27
(
1996
).
37.
J.
Fulara
,
D.
Lessen
,
P.
Freivogel
, and
J. P.
Maier
,
Nature (London)
366
,
439
(
1993
).
38.
C. A.
Gottlieb
,
E. W.
Gottlieb
,
P.
Thaddeus
, and
H.
Kawamura
,
Astrophys. J.
275
,
916
(
1983
).
39.
J. C.
Pearson
,
C. A.
Gottlieb
,
D. R.
Woodward
, and
P.
Thaddeus
,
Astron. Astrophys.
189
,
L13
(
1988
).
40.
M. C.
McCarthy
,
M. J.
Travers
,
A.
Kovacs
,
C. A.
Gottlieb
, and
P.
Thaddeus
,
Astron. Astrophys.
309
,
L31
(
1996
).
41.
E. L.
Cochran
,
F. J.
Adrian
, and
V. A.
Bowers
,
J. Chem. Phys.
40
,
213
(
1965
).
42.
W. R. M.
Graham
,
K. I.
Dismuke
, and
W.
Weltner
, Jr.
,
J. Chem. Phys.
60
,
3817
(
1974
).
43.
M.
Jinguji
,
C. A.
McDowell
, and
K.
Shimokoshi
,
J. Mol. Struct.
130
,
317
(
1985
).
44.
R. J.
Saykally
,
L.
Veseth
, and
K. M.
Evenson
,
J. Chem. Phys.
80
,
2247
(
1984
).
45.
J. M.
Brown
and
K. M.
Evenson
,
J. Mol. Spectrosc.
131
,
161
(
1988
).
46.
K. V. L. N.
Sastry
,
P.
Helminger
,
A.
Charo
,
E.
Herbst
, and
F. C.
de Lucia
,
Astrophys. J.
251
,
L119
(
1981
).
47.
C. A.
Gottlieb
,
E. W.
Gottlieb
, and
P.
Thaddeus
,
Astrophys. J.
264
,
740
(
1983
).
48.
M.
Bogey
,
C.
Demuynck
, and
J. L.
Destombes
,
Astron. Astrophys.
144
,
L15
(
1985
).
49.
Y.
Endo
,
H.
Kanamori
, and
E.
Hirota
,
Chem. Phys. Lett.
160
,
280
(
1989
).
50.
D. E.
Milligan
,
M. E.
Jacox
, and
L.
Abouaf-Marguin
,
J. Chem. Phys.
46
,
4562
(
1967
).
51.
M. E.
Jacox
,
Chem. Phys.
7
,
424
(
1975
).
52.
M. E.
Jacox
and
W. B.
Olson
,
J. Chem. Phys.
86
,
3134
(
1987
).
53.
D.
Forney
,
M. E.
Jacox
, and
W. E.
Thompson
,
J. Mol. Spectrosc.
170
,
178
(
1995
).
54.
R. A.
Shepherd
and
W. R. M.
Graham
,
J. Chem. Phys.
86
,
2600
(
1987
).
55.
P. G.
Carrick
,
A. J.
Merer
, and
R. F.
Curl
, Jr.
,
J. Chem. Phys.
78
,
3652
(
1983
).
56.
R. F.
Curl
,
P. G.
Carrick
, and
A. J.
Merer
,
J. Chem. Phys.
82
,
3479
(
1985
).
57.
R. F.
Curl
,
P. G.
Carrick
, and
A. J.
Merer
,
J. Chem. Phys.
83
,
4278
(
1985
).
58.
W. B.
Yan
,
C. B.
Dane
,
D.
Zeitz
,
J. L.
Hall
, and
R. F.
Curl
,
J. Mol. Spectrosc.
123
,
486
(
1987
).
59.
W. B.
Yan
,
J. L.
Hall
,
J. W.
Stephens
,
M. L.
Richnow
, and
R. F.
Curl
,
J. Chem. Phys.
86
,
1657
(
1987
).
60.
J. W.
Stephens
,
Y.
Wen-bin
,
M. L.
Richnow
,
H.
Solka
, and
R. F.
Curl
,
J. Mol. Struct.
190
,
41
(
1988
).
61.
H.
Kanamori
,
K.
Seki
, and
E.
Hirota
,
J. Chem. Phys.
87
,
73
(
1987
).
62.
H.
Kanamori
and
E.
Hirota
,
J. Chem. Phys.
88
,
6699
(
1988
).
63.
H.
Kanamori
and
E.
Hirota
,
J. Chem. Phys.
89
,
3962
(
1988
).
64.
K.
Kawaguchi
,
T.
Amano
, and
E.
Hirota
,
J. Mol. Spectrosc.
131
,
58
(
1988
).
65.
M.
Vervloet
and
M.
Herman
,
Chem. Phys. Lett.
144
,
48
(
1988
).
66.
Y. C.
Hsu
,
J. J. M.
Lin
,
D.
Papousek
, and
J. J.
Tsai
,
J. Chem. Phys.
98
,
6690
(
1993
).
67.
Y. C.
Hsu
,
Y. J.
Shiu
, and
C. M.
Lin
,
J. Chem. Phys.
103
,
5919
(
1995
).
68.
K. M.
Ervin
and
W. C.
Lineberger
,
J. Phys. Chem.
95
,
1167
(
1991
).
69.
M.
Peric
,
R. J.
Buenker
, and
S. D.
Peyerimhoff
,
Mol. Phys.
71
,
673
(
1990
).
70.
M.
Peric
,
S. D.
Peyerimhoff
, and
R. J.
Buenker
,
Mol. Phys.
71
,
693
(
1990
).
71.
M.
Peric
,
S. D.
Peyerimhoff
, and
R. J.
Buenker
,
Z. Phys. D
24
,
177
(
1992
).
72.
J.
Zhang
,
C. W.
Riehn
,
M.
Dulligan
, and
C.
Wittig
,
J. Chem. Phys.
103
,
6815
(
1995
).
73.
S. H. S.
Wilson
,
C. L.
Reed
,
D. H.
Mordaunt
,
M. N. R.
Ashfold
, and
M.
Kawasaki
,
Bull. Chem. Soc. Jpn.
69
,
71
(
1996
).
74.
J.-H.
Wang
,
Y.-T.
Hsu
, and
K.
Liu
,
J. Phys. Chem. A
101
,
6593
(
1997
).
75.
D. H.
Mordaunt
,
M. N. R.
Ashfold
,
R. N.
Dixon
,
P.
Loffler
,
L.
Schnieder
, and
K. H.
Welge
,
J. Chem. Phys.
108
,
519
(
1998
).
76.
Y. C.
Hsu
,
F. T.
Chen
,
L. C.
Chou
, and
Y. J.
Shiu
,
J. Chem. Phys.
105
,
9153
(
1996
).
77.
T. R.
Fletcher
and
S. R.
Leone
,
J. Chem. Phys.
90
,
871
(
1989
).
78.
K. I.
Dismuke
,
W. R. M.
Graham
, and
W.
Weltner
, Jr.
,
J. Mol. Spectrosc.
57
,
127
(
1975
).
79.
S.
Yamamoto
,
S.
Saito
,
M.
Guelin
,
J.
Cernicharo
,
H.
Suzuki
, and
M.
Ohishi
,
Astrophys. J.
323
,
149
(
1987
).
80.
W.
Chen
,
S. E.
Novick
,
M. C.
McCarthy
,
C. A.
Gottlieb
, and
P.
Thaddeus
,
J. Chem. Phys.
103
,
7828
(
1995
).
81.
M. C.
McCarthy
,
C. A.
Gottlieb
,
P.
Thaddeus
,
M.
Horn
, and
P.
Botschwina
,
J. Chem. Phys.
103
,
7820
(
1995
).
82.
L. N.
Shen
,
T. J.
Doyle
, and
W. R. M.
Graham
,
J. Chem. Phys.
93
,
1597
(
1990
).
83.
F.
Pauzat
,
Y.
Ellinger
, and
A. D.
McLean
,
Astrophys. J.
369
,
L13
(
1991
).
84.
J.
Natterer
and
W.
Koch
,
Mol. Phys.
84
,
691
(
1995
).
85.
D. E.
Woon
,
Chem. Phys. Lett.
244
,
45
(
1995
).
86.
M.
Kolbuszewski
,
Astrophys. J.
432
,
L63
(
1994
).
87.
A. L.
Sobolewski
and
L.
Adamowicz
,
J. Chem. Phys.
102
,
394
(
1995
).
88.
K.
Hoshina
,
H.
Kohguchi
,
Y.
Ohshima
, and
Y.
Endo
,
J. Chem. Phys.
108
,
3465
(
1998
).
89.
T. J.
Doyle
,
L. N.
Shen
,
C. M. L.
Rittby
, and
W. R. M.
Graham
,
J. Chem. Phys.
95
,
6224
(
1991
).
90.
R. F.
Liu
,
X. F.
Zhou
, and
P.
Pulay
,
J. Chem. Phys.
97
,
1602
(
1992
).
91.
A.
Murakami
,
K.
Kawaguchi
, and
S.
Saito
,
Publ. Astron. Soc. Jpn.
39
,
189
(
1987
).
92.
J.
Natterer
,
W.
Koch
,
D.
Schroder
,
N.
Goldberg
, and
H.
Schwarz
,
Chem. Phys. Lett.
229
,
429
(
1994
).
93.
M.
Feher
and
J. P.
Maier
,
Chem. Phys. Lett.
227
,
371
(
1994
).
94.
R. B.
Metz
,
A.
Weaver
,
S. E.
Bradforth
,
T. N.
Kitsopoulos
, and
D. M.
Neumark
,
J. Phys. Chem.
94
,
1377
(
1990
).
95.
C.
Xu
,
G. R.
Burton
,
T. R.
Taylor
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
107
,
3428
(
1997
).
96.
D. L.
Osborn
,
D. J.
Leahy
,
D. R.
Cyr
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
104
,
5026
(
1996
).
97.
G.
Markovich
,
R.
Giniger
,
M.
Levin
, and
O.
Cheshnovsky
,
J. Chem. Phys.
95
,
9416
(
1991
).
98.
B. A.
Mamyrin
and
D. V.
Shmikk
,
Sov. Phys. JETP
49
,
762
(
1979
).
99.
J. Cooper and R. N. Zare, in Lectures in Theoretical Physics, edited by S. Geltman, K. T. Mahanthappa, and W. E. Brittin (Gordon and Breach, New York, 1969), Vol. XI-C, pp. 317–337.
100.
W. B.
Yan
and
T.
Amano
,
J. Chem. Phys.
99
,
4312
(
1993
).
101.
M.
Peric
,
S. D.
Peyerimhoff
, and
R. J.
Buenker
,
J. Mol. Spectrosc.
148
,
180
(
1991
).
102.
K. Hoshina and Y. Endo (personal communication).
103.
F. T. Chen, L. C. Chou, and Y. C. Hsu, in The 22nd International Symposium of Free Radicals (Doorwerth, The Netherlands, 1993).
104.
J. A.
Montgomery
and
G. A.
Petersson
,
Chem. Phys. Lett.
168
,
75
(
1990
).
105.
W. I. Sou and W. K. Li, J. Chem. Res.-S, 464 (1995).
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.