Radikalische Additions- und H-Abstraktionsreaktionen in C2H2, C2H4 und C2H6: Ein Tor für Ethyl- und Vinyl-tragende Moleküle im interstellaren Medium

Jüngste interstellare Nachweise umfassen eine beträchtliche Anzahl von Molekülen, die Vinyl- (C2H3) und Ethylgruppen (C2H5) in ihrer Struktur enthalten.

Für einige dieser Moleküle gibt es keine eindeutigen experimentellen oder theoretischen Beweise, die ihre Bildung aus einfacheren Vorläufern belegen. Wir haben eine systematische Suche nach realisierbaren Reaktionen ausgehend von geschlossenschaligen Kohlenwasserstoffen mit zwei Kohlenstoffatomen (Ethan, C2H6; Ethylen, C2H4 und Acetylen, C2H2) durchgeführt, mit dem Ziel, realisierbare chemische Wege für die Bildung von Vinyl- und Ethylmolekülen darüber zu bestimmen interstellarer Staubkörner.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass sowohl H- als auch OH-Radikale eine Schlüsselrolle bei der Umwandlung von Acetylen und Ethylen in komplexere Radikale spielen, die weiter reagieren und interstellare komplexe organische Moleküle bilden können. Die relevanten Reaktionen, beispielsweise OH-Zugaben, weisen Geschwindigkeitskonstanten über 101 s−1 auf, die wahrscheinlich mit der OH-Diffusion auf Körnern konkurrieren.

Ebenso ist die Addition von H-Atomen an Acetylen und Ethylen ein sehr schneller Prozess mit Geschwindigkeitskonstanten über 104 s−1 in allen Fällen, der durch Quantentunneln erheblich verstärkt wird. Wasserstoffabstraktionsreaktionen sind weniger relevant, können aber in bestimmten Fällen unter Beteiligung des OH-Radikals eine Rolle spielen. Reaktionen mit anderen Radikalen, NH2, CH3, haben wahrscheinlich einen viel geringeren Einfluss auf die Chemie ethyl- und vinylhaltiger Moleküle.

German Molpeceres, Victor M. RivillaKommentare: Zur Veröffentlichung in Astronomy and Astrophysics angenommen. Unterstützende Strukturen vorhanden (siehe Text). Numerische Werte der Geschwindigkeitskonstanten werden als ergänzende Daten bereitgestellt. Themen: Astrophysik der Galaxien (astro-ph.GA) Zitieren als: arXiv:2206.00350 [astro-ph.GA] (oder arXiv:2206.00350v1 [astro-ph.GA] hierfür Version)EinreichungsverlaufVon: German Molpeceres [E-Mail anzeigen][v1] Mi, 1. Juni 2022 09:34:15 UTC (5.710 KB)https://arxiv.org/abs/2206.00350Astrobiologie, Astrochemie

SpaceRef-Mitbegründer, Explorers Club Fellow, Ex-NASA, Auswärtsteams, Journalist, Weltraum- und Astrobiologie, ehemaliger Bergsteiger.