Cyanamide (NH2CN) is a molecule relevant for interstellar chemistry and the chemical evolution of life. In the present investigation, dissociative electron attachment to NH2CN has been studied in a crossed electron–molecular beams experiment in the electron energy range from about 0 eV to 14 eV. The following anionic species were detected: NHCN, NCN, CN, NH2, NH, and CH2. The anion formation proceeds within two broad electron energy regions, one between about 0.5 and 4.5 eV and a second between 4.5 and 12 eV. A discussion of possible reaction channels for all measured negative ions is provided. The experimental results are compared with calculations of the thermochemical thresholds of the anions observed. For the dehydrogenated parent anion, we explain the deviation between the experimental appearance energy of the anion with the calculated corresponding reaction threshold by electron attachment to the isomeric form of NH2CN—carbodiimide.

1.
C. S.
Miller
and
W. C.
Hall
,
J. Agric. Food Chem.
11
(
3
),
222
(
1963
).
2.
S.
Lavee
and
P.
May
,
Aust. J. Grape Wine Res.
3
,
31
(
1997
).
3.
T.
Kamo
,
K.
Kato
,
S.
Abe
,
M.
Hirota
,
H.
Yamata
,
S.
Hiradate
, and
Y.
Fujii
,
Soil Sci. Plant Nutr.
55
,
235
(
2009
).
4.
D.
Soltys
,
A.
Rudzińska-Langwald
,
A.
Gniazdowska
,
A.
Wiśniewska
, and
R.
Bogatek
,
Planta
236
,
1629
(
2012
).
5.
X.-M.
Cai
,
H.
Zhao
,
M.
Wu
,
X.-Q.
Hu
,
H.-M.
He
,
C.-P.
Zhang
,
C.-R.
Zhang
, and
Z.
Li
,
Chromatographia
75
,
1069
(
2012
).
6.
J.-C.
Guillemin
,
M.
Bouyahyi
, and
E. H.
Riague
,
Adv. Space Res.
33
,
81
(
2004
).
7.
G.
Steinman
,
R. M.
Lemon
, and
M.
Calvin
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
52
,
27
(
1964
).
8.
A.
Schimpl
,
R. M.
Lemon
, and
M.
Calvin
,
Science
147
,
149
(
1965
).
9.
G.
Wollin
and
W. B. F.
Ryan
,
Biochim. Biophys. Acta
584
,
493
(
1979
).
10.
W. C.
Schneider
,
J. Am. Chem. Soc.
72
,
761
(
1950
).
11.
F.
Duvernay
,
T.
Chiavassa
,
F.
Borget
, and
J.-P.
Aycard
,
J. Am. Chem. Soc.
126
,
7772
(
2004
).
13.
W.
Zhao
,
Y.
Liu
,
J.
Liu
,
P.
Chen
,
I.-W.
Chen
,
F.
Huang
, and
J.
Lin
,
J. Mater. Chem. A
1
,
7942
(
2013
).
14.
R.
Riedel
,
E.
Kroke
,
A.
Greiner
,
A. O.
Gabriel
,
L.
Ruwisch
,
J.
Nicolich
, and
P.
Kroll
,
Chem. Mater.
10
,
2964
(
1998
).
15.
O.
Reckeweg
and
F. J.
Disalvo
,
Z. Anorg. Allg. Chem.
629
,
177
(
2003
).
16.
M.
Neukirch
,
S.
Tragl
, and
H. J.
Meyer
,
Inorg. Chem.
45
,
8188
(
2006
).
17.
H. J.
Meyer
,
J.
Glaser
,
L.
Unverfehrt
,
H.
Bettentrup
,
G.
Heymann
,
H.
Huppertz
, and
T.
Juestel
,
Inorg. Chem.
47
,
10455
(
2008
).
18.
F.
Cacace
,
G.
de Petris
,
F.
Grandinetti
, and
G.
Occhiucci
,
J. Phys. Chem.
97
,
4239
(
1993
).
19.
F.
Cacace
,
G.
de Petris
, and
G.
Occhiucci
,
Org. Mass Spectrom.
27
,
161
(
1992
).
20.
See http://webbook.nist.gov/chemistry for NIST Chemistry Webbook.
21.
K. J.
Jobst
,
P.
Gerbaux
,
G.
Dimopoulos-Italiano
,
P. J. A.
Ruttnik
, and
J. K.
Terlouw
,
Chem. Phys. Lett.
478
,
144
(
2009
).
22.
S.
Denifl
,
S.
Ptasinska
,
B.
Sonnweber
,
P.
Scheier
,
D.
Liu
,
F.
Hagelberg
,
J.
Mack
,
L.
Scott
, and
T. D.
Märk
,
J. Chem. Phys.
10
,
104308
(
2005
).
23.
K.-D.
Wehrstedt
,
W.
Wildner
,
T.
Guethner
,
K.
Holzrichter
,
B.
Mertschenk
, and
A.
Ulrich
,
J. Hazard. Mater.
170
,
829
(
2009
).
24.
H.
Hotop
,
M.-W.
Ruf
,
M.
Allan
, and
I. I.
Fabrikant
,
Adv. At., Mol., Opt. Phys.
49
,
85
(
2003
).
25.
S.
Matejcik
,
A.
Kiendler
,
A.
Stamatovic
, and
T. D.
Märk
,
Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes
149-150
,
311
(
1995
).
26.
M.
Braun
,
S.
Marienfeld
,
M.-W.
Ruf
, and
H.
Hotop
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
42
,
125202
(
2009
).
27.
H.
Rubalcava
, “
The infrared spectra and structure of cyanamide
,” Ph.D. thesis (
California Institute of Technology
, Pasadena, California,
1956
).
28.
J. A.
Montgomery
, Jr.
,
M. J.
Frisch
,
J. W.
Ochterski
, and
G. A.
Petersson
,
J. Chem. Phys.
110
,
2822
(
1999
).
29.
J. A.
Montgomery
, Jr.
,
M. J.
Frisch
,
J. W.
Ochterski
, and
G. A.
Petersson
,
J. Chem. Phys.
112
,
6532
(
2000
).
30.
L. A.
Curtiss
,
P. C.
Redfern
, and
K.
Raghavachari
,
J. Chem. Phys.
126
,
084108
(
2007
).
31.
E. C.
Barnes
,
G. A.
Petersson
,
J. A.
Montgomery
, Jr.
,
M. J.
Frisch
, and
J. M. L.
Martin
,
J. Chem. Theory Comput.
5
,
2687
(
2009
).
32.
L. A.
Curtiss
,
K.
Raghavachari
,
P. C.
Redfern
, and
J. A.
Pople
,
J. Chem. Phys.
106
,
1063
(
1997
).
33.
L. A.
Curtiss
,
P. C.
Redfern
,
K.
Raghavachari
, and
J. A.
Pople
,
J. Chem. Phys.
109
,
42
(
1998
).
34.
L. A.
Curtiss
,
P. C.
Redfern
, and
K.
Raghavachari
,
J. Chem. Phys.
123
,
124107
(
2005
).
35.
M. J.
Frisch
,
G. W.
Trucks
,
H. B.
Schlegel
,
G. E.
Scuseria
,
M. A.
Robb
,
J. R.
Cheeseman
,
G.
Scalmani
,
V.
Barone
,
B.
Mennucci
,
G. A.
Petersson
,
H.
Nakatsuji
,
M.
Caricato
,
X.
Li
,
H. P.
Hratchian
,
A. F.
Izmaylov
,
J.
Bloino
,
G.
Zheng
,
J. L.
Sonnenberg
,
M.
Hada
,
M.
Ehara
,
K.
Toyota
,
R.
Fukuda
,
J.
Hasegawa
,
M.
Ishida
,
T.
Nakajima
,
Y.
Honda
,
O.
Kitao
,
H.
Nakai
,
T.
Vreven
,
J. A.
Montgomery
, Jr.
,
J. E.
Peralta
,
F.
Ogliaro
,
M.
Bearpark
,
J. J.
Heyd
,
E.
Brothers
,
K. N.
Kudin
,
V. N.
Staroverov
,
R.
Kobayashi
,
J.
Normand
,
K.
Raghavachari
,
A.
Rendell
,
J. C.
Burant
,
S. S.
Iyengar
,
J.
Tomasi
,
M.
Cossi
,
N.
Rega
,
J. M.
Millam
,
M.
Klene
,
J. E.
Knox
,
J. B.
Cross
,
V.
Bakken
,
C.
Adamo
,
J.
Jaramillo
,
R.
Gomperts
,
R. E.
Stratmann
,
O.
Yazyev
,
A. J.
Austin
,
R.
Cammi
,
C.
Pomelli
,
J. W.
Ochterski
,
R. L.
Martin
,
K.
Morokuma
,
V. G.
Zakrzewski
,
G. A.
Voth
,
P.
Salvador
,
J. J.
Dannenberg
,
S.
Dapprich
,
A. D.
Daniels
,
Ö.
Farkas
,
J. B.
Foresman
,
J. V.
Ortiz
,
J.
Cioslowski
, and
D. J.
Fox
, gaussian 09, Revision C.01, Gaussian, Inc., Wallingford, CT (2009).
36.
V.
Vuitton
,
P.
Lavvas
,
R. V.
Yelle
,
M.
Galand
,
A.
Wellbrock
,
G. R.
Lewis
,
A. J.
Coates
, and
J.-E.
Wahlund
,
Planet. Space Sci.
57
,
1558
(
2009
).
37.
Y. S.
Kim
and
R. I.
Kaiser
,
Astrophys. J.
729
,
1
(
2011
).
38.
M.
Heni
and
E.
Illenberger
,
Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes
71
,
199
(
1986
).
39.
M.
Heni
and
E.
Illenberger
,
Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes
73
,
127
(
1986
).
40.
W.
Sailer
,
A.
Pelc
,
P.
Limao-Vieira
,
N. J.
Mason
,
J.
Limtrakul
,
P.
Scheier
,
M.
Probst
, and
T. D.
Märk
,
Chem. Phys. Lett.
381
,
216
(
2003
).
41.
E.
Illenberger
and
J.
Momigny
,
Gaseous Molecular Ions. An Introduction to Elementary Processes Induced by Ionization
(
Springer
,
New York; Steinkopff Verlag, Darmstadt
,
1992
).
42.
T.
Sommerfeld
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
4
,
2511
(
2003
).
43.
A. M.
Scheer
,
K.
Aflatooni
,
G. A.
Gallup
, and
P. D.
Burrow
,
Phys. Rev. Lett.
92
,
068102
(
2004
).
44.
M.
Birk
and
M.
Winnewisser
,
Chem. Phys. Lett.
123
,
386
(
1986
).
45.
S. T.
King
and
J. H.
Strope
,
J. Chem. Phys.
54
,
1289
(
1971
).
46.
F.
Tordini
,
A.
Bencini
,
M.
Bruschi
,
L.
De Gioia
,
G.
Zampella
, and
P.
Fantucci
,
J. Phys. Chem. A
107
,
1188
(
2003
).
47.
K.
Tanzer
,
A.
Pelc
,
S. E.
Huber
,
M. A.
Śmiałek
,
P.
Scheier
,
M.
Probst
, and
S.
Denifl
,
Int. J. Mass Spectrom.
365-366
,
152
(
2014
).
48.
A.
Pelc
,
Rapid Commun. Mass Spectrom.
26
,
577
(
2012
).
49.
E.
Schaefer
and
M.
Winnewisser
,
Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem.
86
,
780
(
1982
).
50.
S.
Ard
,
W. R.
Garrett
,
R. N.
Compton
,
L.
Adamowicz
, and
S. G.
Stepanian
,
Chem. Phys. Lett.
473
,
223
(
2009
).
51.
E.
Szymańska
,
N.
Mason
,
E.
Krishnakumar
,
C.
Matias
,
A.
Mauracher
,
P.
Scheier
, and
S.
Denifl
,
Int. J. Mass Spectrom.
365-366
,
356
(
2014
).
You do not currently have access to this content.