宇宙空間の多環芳香族炭化水素の存在様式のを解明するための基礎的研究

阐明外太空多环芳烃存在模式的基础研究

基本信息

批准号：
63540333
负责人：
相原惇一
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1) 惑星状星雲などにあるとされる、一連の大きくてコンパクトな多環芳香族炭化水素の生成熱(原子化熱)、デュワー型共鳴エネルギー、トポロジー的共鳴エネルギーの計算を行った。惑星状星雲などでは、これらの芳香族化合物は、アセチレンやエチニル・ラジカルから生成するとされるが、アセチレンを出発物質として求めた生成熱から判断する限り、ドデカベンゾコロネンやサーカムアントラセンが特に生成しやすいとの結論は得られなかった。大きくてコンパクトな芳香族炭化水素に対しても、ケクレ構造の数の対数とトポロジー的共鳴エネルギーとの間の比例関係は成立する。2) 化学進化の模擬実験で生成する有機化合物は、一定の基準でトポロジー的電荷安定化則を満足する。その基準とは、アミン型窒素やアルコール(エーテル)型酸素では例外を許さず、イミン型窒素とケトン型酸素では例外を許すということである。今回、同じ法則が同じ水準で、星間分子や炭素質コンドライトから検出される有機化合物に適用できることを見いだした。イミン型窒素とケトン型酸素の例外を許さないと、星間分子の化学自体が成立しなくなる。3) 最近、トポロジー的電荷安定化則に反する有機化合物でも、十分な芳香族性があれば、化学進化の模擬実験で生成することがわかってきた。ハレー彗星探査機に搭載した質量分析器も、ピロール、イミダゾールを検出している。化学進化との類推から、芳香族性によって安定化した小型の芳香族化合物が星間分子として存在する可能性は大きい。我々は以前に、化学進化と生合成で得られる有機化合物が、分子構造的に極めて類似していることを指摘した。生物もヒスチジンやフラン誘導体を多数合成しており、トポロジー的電荷安定化則の他に、芳香族性を分子設計の原理として採用していることは明らかである。

1）我们计算了被认为存在于行星状星云中的一系列大而致密的多环芳烃的形成热（原子化热）、杜瓦型共振能和拓扑共振能。在行星状星云中，据说这些芳香族化合物是由乙炔和乙炔基形成的，但从使用乙炔作为起始原料测定的形成热来看，十二苯并苯和环蒽特别有可能形成，无法得出结论。即使对于大而致密的芳香烃，凯库勒结构数量的对数与拓扑共振能量之间的比例也成立。 2）化学演化模拟实验中产生的有机化合物在一定条件下满足拓扑电荷稳定定律。标准是胺型氮和醇（醚）型氧不允许例外，但亚胺型氮和酮型氧允许例外。现在他们发现，同样的定律同样适用于在星际分子和碳质球粒陨石中检测到的有机化合物。除非允许亚胺型氮和酮型氧例外，否则星际分子本身的化学性质将不成立。 3）最近发现，即使是违反拓扑电荷稳定定律的有机化合物，如果具有足够的芳香性，也可以在化学演化模拟中形成。哈雷彗星探测器上的质谱仪也检测到了吡咯和咪唑。通过与化学演化的类比，由芳香性稳定的小芳香族化合物很可能以星际分子的形式存在。我们之前指出，通过化学进化和生物合成获得的有机化合物在分子结构上极其相似。生物体还合成了许多组氨酸和呋喃衍生物，很明显，除了拓扑电荷稳定规则之外，芳香性也被用作分子设计的原则。