宇宙における芳香族化合物の生成消滅反応の理論的究明

宇宙中芳香族化合物的形成和湮灭反应的理论研究

基本信息

批准号：
07208211
负责人：
相原惇一
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.宇宙における多環式芳香族炭化水素(PAH)の生成消滅反応の解明を目指して、PM3分子軌道法を用い、PAH分子から2個以上の水素原子が解離してできる分子やイオン、特に、PAH分子の隣り合った2つの水素原子が解離してできるアライン(aryne、ベンザイン環をもつPAH分子)の構造最適化と振動構造計算を行った。PAH分子から隣り合った2個の水素原子が解離する場合、解離した水素原子が分子を形成すると仮定すると、解離エネルギーは約100kcal/molとなる。これは個々のCH結合の解離エネルギーにほぼ等しく、この種の水素分子離脱反応は、宇宙の強い紫外光照射場では比較的容易に起こることがわかった。2.水素分子脱離反応の生成物は、ベンザイン分子に見られるようなCC三重結合をもち、その伸縮振動によるスペクトル線は、2050‐2230cm^<-1>に出現すると予想される。CC三重結合は、分子の対称軸からずれた位置にあると、大きな振動強度を示す。3.宇宙ではCH結合関連の振動よりCC結合関連の振動が強く観測されることから、水素分子脱離反応の可能性とはかかわりなく、PAH分子はかなりの程度脱水素しているとされてきた。もし多数の水素原子を失ったPAH分子が大量にあれば、ベンザイン型のCC三重結合をもつ分子は確率的に大量に存在することになるが、現実には宇宙ではこのようなスペクトル線は観測されないので、この推論は正しくないと考えられる。したがって、CC三重結合をもつ分子が宇宙に大量にあるという証拠はなく、宇宙におけるPAH分子の脱水素化の程度は決して大きくはないと推測される。CC結合関連の骨格振動が強いことは、PAHが一定の割合でイオン化していると考えると一応説明がつく。

1。澄清宇宙中多环芳烃（PAH）的歼灭反应，我们使用PM3分子轨道方法来优化结构并计算出在两个或多个氢原子中与均氢离散的分子和离子的振动结构，尤其是PAH分子时（尤其是PAH分子）（PAH分子）（PAH分子）（PAH分子） PAH分子的原子分离。当两个相邻的氢原子与PAH分子分离时，假设分离的氢原子形成分子，则离解能约为100 kcal/mol。这大致等于各个CH键的解离能，并且已经发现这种类型的氢分子戒断反应在宇宙的强紫外光照射场中相对容易发生。 2。氢分子消除反应的产物具有CC三键，如在苯甲基分子中所见，并且由于其拉伸振动引起的光谱线预计将出现在2050-2230 cm^<-1>上。将CC三键从分子对称性的轴线轴放置时，表现出较大的振动强度。 3。在宇宙中，与CH键相关的振动相比，与CC键相关的振动更为强烈，因此据说PAH分子在相当多的程度上脱氢，无论氢分子消除反应的可能性如何。如果有大量的PAH分子损失了许多氢原子，则将有大量具有苯甲型CC CC三键的分子，但实际上，在宇宙中未观察到这样的光谱线，因此这种推断被认为是不正确的。因此，没有证据表明宇宙中有许多CC三键的分子，并且假定宇宙中PAH分子的脱氢程度绝不是很大。与CC耦合相关的强骨骼振动可以根据以下事实来解释PAH以一定的速度离子化。