Anion photoelectron spectroscopy of C3H and C3D is performed using both field-free time-of-flight and slow electron velocity-map imaging. We observe and assign transitions originating from linear/bent (l-C3H) and cyclic (c-C3H) anionic isomers to the corresponding neutral ground states and low-lying excited states. Transitions within the cyclic and linear manifolds are distinguished by their photoelectron angular distributions and their intensity dependence on the neutral precursor. Using calculated values for the energetics of the neutral isomers [Ochsenfeld et al, J. Chem. Phys.106, 4141 (1997)], which predict c-C3H to lie 74meV lower than l-C3H, the experimental results establish c-C3H as the anionic ground state and place it 229meV below l-C3H. Electron affinities of 1.999±0.003 and 1.997±0.005eV are determined for C3H and C3D from the X̃B22X̃A11 photodetachment transition of c-C3H. Term energies for several low-lying states of c-C3H and l-C3H are also determined. Franck-Condon simulations are used to make vibrational assignments for the bands involving c-C3H. Simulations of the l-C3H bands were more complicated owing to large amplitude bending motion and, in the case of the neutral ÃΠ2 state, strong Renner-Teller coupling.

1.
R. I.
Kaiser
,
C.
Ochsenfeld
,
M.
HeadGordon
,
Y. T.
Lee
, and
A. G.
Suits
,
Science
274
,
1508
(
1996
).
2.
D. C.
Clary
,
E.
Buonomo
,
I. R.
Sims
,
I. W. M.
Smith
,
W. D.
Geppert
,
C.
Naulin
,
M.
Costes
,
L.
Cartechini
, and
P.
Casavecchia
,
J. Phys. Chem. A
106
,
5541
(
2002
).
3.
C. A.
Gottlieb
,
J. M.
Vrtilek
,
E. W.
Gottlieb
,
P.
Thaddeus
, and
A.
Hjalmarson
,
Astrophys. J.
294
,
L55
(
1985
).
4.
P.
Thaddeus
,
C. A.
Gottlieb
,
A.
Hjalmarson
,
L. E. B.
Johansson
,
W. M.
Irvine
,
P.
Friberg
, and
R. A.
Linke
,
Astrophys. J.
294
,
L49
(
1985
).
5.
S.
Yamamoto
,
S.
Saito
,
M.
Ohishi
,
H.
Suzuki
,
S.
Ishikawa
,
N.
Kaifu
, and
A.
Murakami
,
Astrophys. J.
322
,
L55
(
1987
).
6.
J.
Cernicharo
and
M.
Guelin
,
Astron. Astrophys.
309
,
L27
(
1996
).
7.
M.
Guelin
,
J.
Cernicharo
,
M. J.
Travers
,
M. C.
McCarthy
,
C. A.
Gottlieb
,
P.
Thaddeus
,
M.
Ohishi
, and
S.
Saito
,
Astron. Astrophys.
317
,
L1
(
1997
).
8.
H.
Suzuki
,
M.
Ohishi
,
N.
Kaifu
,
S.
Ishikawa
,
T.
Kasuga
,
S.
Saito
, and
K.
Kawaguchi
,
Publ. Astron. Soc. Jpn.
38
,
911
(
1986
).
9.
S.
Saito
,
K.
Kawaguchi
,
H.
Suzuki
,
M.
Ohishi
,
N.
Kaifu
, and
S.
Ishikawa
,
Publ. Astron. Soc. Jpn.
39
,
193
(
1987
).
10.
R. I.
Kaiser
,
C.
Ochsenfeld
,
M.
HeadGordon
,
Y. T.
Lee
, and
A. G.
Suits
,
J. Chem. Phys.
106
,
1729
(
1997
).
11.
K.
Aoki
,
S.
Ikuta
, and
A.
Murakami
,
J. Mol. Struct.: THEOCHEM
365
,
103
(
1996
).
12.
J. F.
Stanton
,
Chem. Phys. Lett.
237
,
20
(
1995
).
13.
B.
Schäfer-Bung
,
B.
Engels
,
T. R.
Taylor
,
D. M.
Neumark
,
P.
Botschwina
, and
M.
Poric
,
J. Chem. Phys.
115
,
1777
(
2001
).
14.
M.
Perić
,
M.
Mladenović
,
K.
Tomić
, and
C. M.
Marian
,
J. Chem. Phys.
118
,
4444
(
2003
).
15.
J.
Takahashi
and
K.
Yamashita
,
J. Chem. Phys.
104
,
6613
(
1996
).
16.
C.
Ochsenfeld
,
R. I.
Kaiser
,
Y. T.
Lee
,
A. G.
Suits
, and
M.
HeadGordon
,
J. Chem. Phys.
106
,
4141
(
1997
).
17.
Y. M.
Wang
,
B. J.
Braams
, and
J. M.
Bowman
,
J. Chem. Phys.
111
,
4056
(
2007
).
18.
J. C.
Sancho-García
and
A. J.
Pérez-Jiménez
,
J. Phys. B
35
,
3689
(
2002
).
19.
Q.
Jiang
,
C. M. L.
Rittby
, and
W. R. M.
Graham
,
J. Chem. Phys.
99
,
3194
(
1993
).
20.
H.
Ding
,
T.
Pino
,
F.
Guthe
, and
J. P.
Maier
,
J. Chem. Phys.
115
,
6913
(
2001
).
21.
S.
Yamamoto
and
S.
Saito
,
Astrophys. J.
363
,
L13
(
1990
).
22.
S.
Yamamoto
,
S.
Saito
,
H.
Suzuki
,
S.
Deguchi
,
N.
Kaifu
,
S. I.
Ishikawa
, and
M.
Ohishi
,
Astrophys. J.
348
,
363
(
1990
).
23.
S.
Yamamoto
and
S.
Saito
,
J. Chem. Phys.
101
,
5484
(
1994
).
24.
M.
Kanada
,
S.
Yamamoto
,
S.
Saito
, and
Y.
Osamura
,
J. Chem. Phys.
104
,
2192
(
1996
).
25.
K.
Aoki
,
K.
Hashimoto
,
S.
Ikuta
, and
O.
Nomura
,
Chem. Phys. Lett.
242
,
527
(
1995
).
26.
S.
Ikuta
,
J. Chem. Phys.
106
,
4536
(
1997
).
27.
N. M.
Lakin
,
M.
Hochlaf
,
G.
Chambaud
, and
P.
Rosmus
,
J. Chem. Phys.
115
,
3664
(
2001
).
28.
D. E.
Woon
,
Chem. Phys. Lett.
244
,
45
(
1995
).
29.
M.
Pachkov
,
T.
Pino
,
M.
Tulej
, and
J. P.
Maier
,
Mol. Phys.
99
,
1397
(
2001
).
30.
T.
Pino
,
M.
Pachkov
,
M.
Tulej
,
R.
Xu
,
M.
Jungen
, and
J. P.
Maier
,
Mol. Phys.
102
,
1881
(
2004
).
31.
J. M.
Oakes
and
G. B.
Ellison
,
Tetrahedron
42
,
6263
(
1986
).
32.
M.
Kohno
,
H.
Shiromaru
, and
Y.
Achiba
,
Atomic Collision Res. Jap.
20
,
115
(
1994
).
33.
C.
Xu
,
G. R.
Burton
,
T. R.
Taylor
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
107
,
3248
(
1997
).
34.
R. B.
Metz
,
A.
Weaver
,
S. E.
Bradforth
,
T. N.
Kitsopoulos
, and
D. M.
Neumark
,
J. Phys. Chem.
94
,
1377
(
1990
).
35.
A.
Osterwalder
,
M. J.
Nee
,
J.
Zhou
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
121
,
6317
(
2004
).
36.
G.
Markovich
,
R.
Giniger
,
M.
Levin
, and
O.
Cheshnovsky
,
J. Chem. Phys.
95
,
9416
(
1991
).
37.
J.
Cooper
and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
48
,
942
(
1968
).
38.
U.
Even
,
J.
Jortner
,
D.
Noy
,
N.
Lavie
, and
C.
Cossart-Magos
,
J. Chem. Phys.
112
,
8068
(
2000
).
39.
E. P.
Wigner
,
Phys. Rev.
73
,
1002
(
1948
).
40.
C. T.
Lee
,
W. T.
Yang
, and
R. G.
Parr
,
Phys. Rev. B
37
,
785
(
1988
).
41.
A. D.
Becke
,
J. Chem. Phys.
98
,
1372
(
1993
).
42.
T. H.
Dunning
,
J. Chem. Phys.
90
,
1007
(
1989
).
43.
M. J.
Frisch
,
G. W.
Trucks
,
H. B.
Schlegel
,
G. E.
Scuseria
,
M. A.
Robb
,
J. R.
Cheeseman
,
J.
Montgomery
,
J. A. T.
Vreven
,
K. N.
Kudin
,
J. C.
Burant
,
J. M.
Millam
,
S. S.
Iyengar
,
J.
Tomasi
,
V.
Barone
,
B.
Mennucci
,
M.
Cossi
,
G.
Scalmani
,
N.
Rega
,
G. A.
Petersson
,
H.
Nakatsuji
,
M.
Hada
,
M.
Ehara
,
K.
Toyota
,
R.
Fukuda
,
J.
Hasegawa
,
M.
Ishida
,
T.
Nakajima
,
Y.
Honda
,
O.
Kitao
,
H.
Nakai
,
M.
Klene
,
X.
Li
,
J. E.
Knox
,
H. P.
Hratchian
,
J. B.
Cross
,
C.
Adamo
,
J.
Jaramillo
,
R.
Gomperts
,
R. E.
Stratmann
,
O.
Yazyev
,
A. J.
Austin
,
R.
Cammi
,
C.
Pomelli
,
J. W.
Ochterski
,
P. Y.
Ayala
,
K.
Morokuma
,
G. A.
Voth
,
P.
Salvador
,
J. J.
Dannenberg
,
V. G.
Zakrzewski
,
S.
Dapprich
,
A. D.
Daniels
,
M. C.
Strain
,
O.
Farkas
,
D. K.
Malick
,
A. D.
Rabuck
,
K.
Raghavachari
,
J. B.
Foresman
,
J. V.
Ortiz
,
Q.
Cui
,
A. G.
Baboul
,
S.
Clifford
,
J.
Cioslowski
,
B. B.
Stefanov
,
G.
Liu
,
A.
Liashenko
,
P.
Piskorz
,
I.
Komaromi
,
R. L.
Martin
,
D. J.
Fox
,
T.
Keith
,
M. A.
Al-Laham
,
C. Y.
Peng
,
A.
Nanayakkara
,
M.
Challacombe
,
P. M. W.
Gill
,
B.
Johnson
,
W.
Chen
,
M. W.
Wong
,
C.
Gonzalez
, and
J. A.
Pople
, GAUSSIAN 03, Revision C.02 (Gaussian, Inc., Wallingford, CT,
2004
).
44.
M.
Perić
,
M.
Mladenović
, and
B.
Engels
,
Chem. Phys. Lett.
393
,
552
(
2004
).
45.
F.
Duschinsky
,
Acta Physicochim. URSS
7
,
551
(
1937
).
46.
K. M.
Ervin
,
T. M.
Ramond
,
G. E.
Davico
,
R. L.
Schwartz
,
S. M.
Casey
, and
W. C.
Lineberger
,
J. Phys. Chem. A
105
,
10822
(
2001
).
47.
K. M.
Ervin
, FORTRAN PESCAL (
2001
).
48.
K. M.
Ervin
,
J.
Ho
, and
W. C.
Lineberger
,
J. Chem. Phys.
91
,
5974
(
1989
).
49.
T. R.
Taylor
,
C. S.
Xu
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
108
,
10018
(
1998
).
50.
K. R.
Asmis
,
T. R.
Taylor
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
111
,
8838
(
1999
).
51.
S. M.
Sheehan
,
G.
Meloni
,
B. F.
Parsons
,
N.
Wehres
, and
D. M.
Neumark
,
J. Chem. Phys.
124
,
064303
(
2006
).
52.
M.
Perić
,
B.
Ostojić
, and
J.
Radić-Perić
,
Phys. Rep., Phys. Lett.
290
,
283
(
1997
).
You do not currently have access to this content.