Kyanopolyyny jsou organické sloučeniny odpovídající souhrnnému vzorci HC_nN (kde n je 3,5,7,…) a strukturnímu vzorci H−[C≡C−]_nC≡N (n = 1,2,3,…). Jedná se o polyyny, které mají na koncovou acetylenovou (-C≡C-H) skupinu navázanou skupinou nitrilovou (-C≡N).

Tyto sloučeniny se vyskytují vzácně, protože je jejich tvorba obtížná a navíc jsou nestabilní; přesto byly ale nalezeny v mezihvězdných mračnech,^[1] kde mohou vznikat díky malému obsahu vodíku v některých mračnech; reakce s vodíkem tyto molekuly rozkládají na kyanovodík a acetylen.^[2]

V mezihvězdných mračnech byly první kyanopolyyny nalezeny v roce 1971 pomocí mikrovlnné spektroskopie.^[1] Od této doby byly ve vesmíru objeveny i mnohé těžší kyanopolyyny, například HC₇N a HC₁₁N, a jiné podobné sloučeniny, například methylkyanoacetylen (CH₃C₃N) a ethylkyanoacetylen (CH₃CH₂C₃N).^[3]

Nejjednodušším kyanopolyynem je kyanoacetylen, H−C≡C−C≡N, který by mohl být výchozí látkou pro fotokatalytickou tvorbu mezihvězdných kyanopolyynů. Kyanoacetylen je jednou z molekul, které se vytvořily při Millerově–Ureyově experimentu a měl by se vyskytovat v prostředích bohatých na uhlík.^[4]

Tvorba kyanopolyynů v molekulárních mračnech je závislá na čase. Kyanoacetylen se vytváří posloupností reakcí iontů a neutrálních částic, přičemž konečná reakce je:

C₃H₂ + N → HC₃N + H

Po 10  letech ovšem převažují reakce mezi neutrálními částicemi a objevují se dva možné mechanismy.

1. HCN + C₂H₂ → HC₃N
2. C_nH₂ + CN → HC_n+1N + H pro n = 4, 6, 8

Současný mechanismus závisí na prostředí v mračnu. Aby reakce probíhaly podle prvního mechanismu, tak musí být v mračnu přítomen nadbytek C₂H. Druhý mechanismus se objevuje za nadbytku C₂H₂. Podle výpočtů mají po milionu let na množství kyanopolyynů hlavní vliv fotoionizační a disociační reakce; intenzita kosmického záření je ovlivňuje méně, protože reakce mezi neutrálními reakcemi převládnou nad fotochemickými.^[5]

Podobně jako mnoho dalších molekul lze kyanopolyyny detekovat spektrometricky skrz energetické hladiny elektronů v atomech.^[6] Při těchto měřeních se používá zdroj světla, které prochází zkoumanou molekulou, se kterou interaguje a může být pohlceno nebo odraženo, přičemž různé vlnové délky s molekulou interagují odlišně. Měření se obvykle provádějí v okrajových oblastech elektromagnetického spektra, jako jsou infračervená a rádiová.^[7]

Spektrum zobrazuje energie rotačních stavů, protože jim odpovídají energie fotonů pohlcovaných molekulou. Energie rotačních přechodů lze vyjádřit touto rovnicí:^[8]

${\displaystyle V(J)=2B_{0}J-4D_{0}J^{3}}$

kde

B₀ je konstanta rotačního narušení pro daný základní vibrační stav

D₀ je konstanta centrifugálního narušení

J je celkový moment hybnosti

Tato rovnice popisuje vliv narušení rotace atomu na vibrační frekvence molekul. Kyanopolyyny byly tímto způsobem nalezeny na několika místech ve vesmíru , jako jsou atmosféra Titanu a molekulární mračna.^[9]

V mračnu TMC-1 byly nalezeny molekuly i  devíti atomy uhlíku (HC₉N), vytváří se zde reakcemi atomárního dusíku s uhlovodíky.^[10]

Za největší molekulu nalezenou v mezihvězdném prostoru byla považována látka HC₁₁N, její identifikace je ale sporná.^[11][12]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Cyanopolyyne na anglické Wikipedii.

• Diacetylen

• Obrázky, zvuky či videa k tématu kyanopolyyny na Wikimedia Commons