宇宙における芳香族化合物の成因の解明

阐明宇宙中芳香族化合物的起源

基本信息

批准号：
03640403
负责人：
相原惇一
金额：
$ 0.83万
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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.これまでに星間空間で見つかった3種類の環状分子(C_3H_2、C_3H、C_2Si)は、いずれも2π電子系である。地球の自然界で反芳香族環状共役系が存在しないことから、星間空間でも反芳香族的な分子が見つかる可能性は非常に小さい。星間化学の基本分子であるH_3^+も環行2電子系で、芳香族分子と見なすことができる。このように、宇宙の環状分子はすべて正のトポロジ-的共鳴エネルギ-(TRE)を持つと考えられる。1990年にH.F.Schaeferらは新たな環状分子シクロペンタジエニリデン(C_5H_4)を星間分子の候補として提案したが、この分子は環状5π電子系で負のTREをもつ。したがって、この分子が宇宙に存在する可能性は極めて小さい。シクロペンタジエニリデンが反芳香族分子であることは、その2量体であるフルバレンが典型的な反芳香族化合物であることから、グラフ理論的に証明できる。2.強い紫外線に照射された星雲では、大きくてコンパクトなベンゼン系縮合多環芳香族炭化水素(PAH)が放っていると思われる赤外線が観測される。これと関連して、大きなPAHであるヘキサベンゾコロネン、ケクレン、サ-カムアントラセンは高エネルギ-(70eV)の電子衝撃に対して極めて安定である。その理由として、これらの分子が基底状態でのみならず、励起状態や、1価、2価、3価の陽イオンの状態でも、大きなTREを持つことが上げられる。また、これらの分子が多数の振動モ-ドをもつことも、星雲における分子の安定性に大きく寄与していると考えられる。3.大きくてコンパクトなPAHの光分解様式として脱水素が考えられるが、PM3分子軌道法によるコロネンなどの計算結果から、隣合った2個の水素が脱離しやすいことが分かった。

1。迄今为止在星际空间中发现的三种类型的环状分子（C_3H_2，C_3H和C_2SI）都是2π电子系统。由于地球自然世界中没有抗芳香循环共轭系统，因此在星际空间中发现抗芳族分子的可能性很小。 H_3^+是星际化学的基本分子，也是一种环双电子系统，可以被视为芳族分子。因此，所有宇宙圆形分子都被认为具有阳性拓扑共振能（TRE）。 H.F. Schaefer等人在1990年。提出了一种新的环状分子环戊二烯基（C_5H_4），作为星际分子的候选者，该候选在环5π电子系统中具有负TRE。因此，该分子存在于宇宙中的可能性极小。环戊二烯是一种抗芳香族分子的事实，可以从理论上以图形方式证明，因为其二聚体属于属性，是一种典型的抗芳族化合物。 2。在用强紫外线照射的星云中，观察到红外线，被认为是由大型且基于紧凑的苯融合融合多环芳烃（PAHS）发出的。在这种情况下，大的PAHS六苯甲酰烯烯，Keclene和Saccam蒽对高能量（70 eV）电子的影响极为稳定。这样做的原因是，这些分子不仅在基态，而且在激发状态或单价，二价和三价阳离子状态下具有较大的TRE。还认为，这些分子的大量振动模式也有助于星云中分子的稳定性。 3。脱氢被认为是大型和紧凑型PAH的光解模式，但是使用PM3分子轨道法对冠状和其他材料的计算结果表明，两个相邻的氢凝胶可能会取消。