Egzotinių astrochemiškai svarbių molekulių radimas

Iki

Bendraautorė dr. Arunlibertsen Lawzer i dr. Tyrėjas Thomasas Custeris parodė, kad Koperniko mokslo centro planetariume yra astrochemiškai svarbių molekulių. Šaltinis: IPC PAS, Grzegorzas Krzyzewskis. Autorius: © Fizikinės chemijos institutas, Lenkijos mokslų akademija

Žvelgiant į naktinį dangų, mintis galima atkreipti į astrochemiją. Kokios molekulės gyvena didžiulėse erdvėse tarp žvaigždžių? Ar matytume tas pačias molekules, kurios mus supa čia, žemėje? O gal kai kurie iš jų būtų egzotiškesni, retai pastebimi ar net nežinomi?

Naujausi daugiašalės grupės, vadovaujamos Lenkijos mokslų akademijos Fizinės chemijos instituto profesoriaus Roberto Koloso, tyrimai parodė, kad molekulė, kuri laboratorijos sąlygomis negaunama ir aptinkama ne pirmą kartą, yra neįprasta ir atveria sklandų kelią į gamybą. ir tolesni tyrimai. Kitas. Kaip juos galima pamatyti ir tirti, jie nusipelno platesnio astrocheminio susidomėjimo. Pažvelkime į tą mokslo raidą.

Debesys tarp žvaigždžių – kur prasideda istorija …

Erdvė tarp žvaigždžių dažniausiai užpildyta vandeniliu, heliu ir kosminėmis dulkėmis. Tačiau šiuose tarpžvaigždiniuose debesyse vidutinis atstumas tarp atomų ar molekulių yra toks didelis, kad gali prireikti dienų, kol jie susidurs. Erdvės vakuume laiko bėgimas ir radiacijos poveikis yra lemiami veiksniai kuriant pažangesnius cheminius junginius.

Kadangi fizinės sąlygos, esančios žvaigždžių debesyse, labai skiriasi nuo mūsų planetos, reikia atlikti pažangius tyrimus Žemėje, norint aptikti kai kuriuos juose esančius cheminius junginius. Šiame kontekste mokslininkai sukuria molekules, kurios paprastai yra nestabilios Žemės sąlygomis, ir tada tiria jų savybes. Jie pirmą kartą atrandami žemėje, kad juos būtų lengviau aptikti kosmose. Tai skamba įdomiai, bet kaip tai atrodo praktiškai?

Buitinis fosforas

Jupiteris ir Saturnas mes buvome Saulės sistemos priešakyje daugiau nei du dešimtmečius, nes jų atmosferoje buvo aptiktas fosfinas (PH3), amoniako analogas. Iki 2020 m. Visos akys krypo Venera Teigdamas, kad PH3 taip pat rastas jo atmosferoje. Fosfinas astronominiame objekte yra milžiniškas, nes jis yra nepaprastai svarbus gyviesiems. Fosforo turinčios molekulės yra būtinos fermentiniams procesams, susijusiems su mūsų griaučių struktūrinių medžiagų, tokių kaip nukleorūgštys, formavimuisi. DNR ir RNR, taip pat energijos pernešimą visose gyvose ląstelėse. Nors tai yra 6-asis labiausiai paplitęs Žemės biomasės elementas ir 12-asis labiausiai paplitęs planetoje, tarpžvaigždinėje aplinkoje jis yra milijardą kartų mažesnis. Įdomu tai, kad P turinčių molekulių aptikimas tarpžvaigždiniuose debesyse ir toliau intriguoja mokslininkus.

Mes labai mažai žinome apie P molekulių elgesį ir egzistavimą ekstremalių žvaigždžių sąlygomis. Rasta tik keletas ir apsiribojama PN, CP, PO, HCP, CCP, PH3 ir NCCP. Iš jų molekuliniuose debesyse aptikta tik PO ir PN. Dėl nedidelės fosforo turinčių reagentų gausos tokiose terpėse didesnių molekulių susidarymas gali būti gana retas ir sunkiai aptinkamas. Mes taip pat turime apibūdinti įvairesnes chemines medžiagas, kuriose yra P, kad mūsų paieškos galėtų būti platesnės renkantis tinkamus tikslus. Naujų molekulių paieška yra sudėtinga, nes daugelis žinomų ir perspektyvių rūšių su P yra nestabilios normaliomis laboratorinėmis sąlygomis.

IPC PAS tyrėjai: dr. Arun-Libertsen Lawzer, dr. Thomas Custer ir profesorius Robertas Kolosas neseniai bendradarbiavo su Jean-Claude Guillemin Rennes (Prancūzijos Chimie de Supérieure de Chimie de Rennes). UV spindulių, atveria naujas galimybes atlikti šio neįprasto cheminio junginio spektroskopinius tyrimus. Jis buvo aptiktas naudojant infraraudonųjų spindulių ir UV-vis spektroskopiją. Šis apibūdinimas turėtų būti naudingas būsimiems nežemiškiems aptikimams.

„Mes naudojame ultravioletinius spindulius fosforui dehidrinti su organinėmis molekulėmis, kad sukurtume egzotines fosforo rūšis. Mums pavyko pagaminti trigubą HCCP, kuri yra astrocheminės svarbos molekulė. Aptikimo gudrybė yra naudoti inertinių užšaldytų dujų aplinką “, – perspėjo dr. Lawzer.

Eksperimentai ir svarbūs teoriniai tyrimai, atlikti vykdant projektą, rodo, kad molekulė turi unikalią linijinę formą ir cheminį ryšį. Profesorius Kolosas sako: “Mokyklos laikais galbūt girdėjote, kad fosforo cheminiai junginiai buvo 3 ar 5 vertės. Na, čia jis yra vienvalentis, turi tik vieną ryšį su anglimi. Tai tikrai neįprasta.”

Tyrėjai taip pat patvirtino dar nematytą molekulę CH2 = C = PH (fosfalenas). Jis kilo nuo CH3CP (pradininkų rūšies) iki HCCP.

Neseniai laikraštyje „Angewandte Chemie“ paskelbti kvantinių cheminių skaičiavimų paremti eksperimentai parodė, kad vienu metu tai buvo tik teorinė konstrukcija. “Jei paklaustumėte paprasto chemiko, kai kurios žymiausios astrocheminio žvėryno rūšys iš tikrųjų taptų molekulėmis, pavyzdžiui, molekulėmis, o ne tikromis molekulėmis”, – pripažįsta profesorius Kolosas.

Egzotinių junginių, tokių kaip HCCP ir CH2 = C = PH, laboratorijų apibūdinimas yra svarbus žingsnis aptikti antžeminį. Tokie aptikimai padidintų daugelį mūsų žinių apie fosforo astrochemiją. Tai turėtų paskatinti dar daugiau mokslininkų pažvelgti į viršutines žvaigždes …

Nuoroda: dr. Arun-Libertsen Lawzer, dr. Thomasas Custeris, dr. Jeanas-Claude’as Guilleminas ir dr. Robertas Kolosas, 2020 m. Gruodžio 15 d. Taikomoji chemija.
DOI: 10.1002 / anie.202016052

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.