Reazioni di addizione radicale e astrazione di H in C2H2, C2H4 e C2H6: un passaggio per le molecole contenenti etile e vinile nel mezzo interstellare

Recenti rilevamenti interstellari includono un numero significativo di molecole contenenti gruppi vinilici (C2H3) ed etilici (C2H5) nella loro struttura.

Per molte di queste molecole non esiste una chiara evidenza sperimentale o teorica che supporti la loro formazione da precursori più semplici. Abbiamo effettuato una ricerca sistematica di reazioni vitali a partire da idrocarburi a guscio chiuso contenenti due atomi di carbonio (etano, C2H6; etilene, C2H4; e acetilene, C2H2) con l'obiettivo di determinare vie chimiche vitali per la formazione di molecole di vinile ed etile in cima di granelli di polvere interstellare.

I nostri risultati mostrano che sia i radicali H che quelli OH sono fondamentali per convertire l’acetilene e l’etilene in radicali più complessi che sono suscettibili di continuare a reagire e formare molecole organiche complesse interstellari. Le reazioni rilevanti, ad esempio le aggiunte di OH, presentano costanti di velocità superiori a 101 s−1 che sono probabilmente competitive con la diffusione di OH sui grani.

Allo stesso modo, l’aggiunta di atomi di H all’acetilene e all’etilene è un processo molto veloce con costanti di velocità superiori a 104 s−1 in tutti i casi e notevolmente migliorato dal tunneling quantistico. Le reazioni di estrazione dell'idrogeno sono meno rilevanti, ma possono svolgere un ruolo in casi specifici che coinvolgono il radicale OH. Le reazioni con altri radicali NH2, CH3 hanno probabilmente un impatto molto minore nella chimica delle molecole contenenti etile e vinile.

German Molpeceres, Victor M. RivillaCommenti: Accettato per la pubblicazione in Astronomia e Astrofisica. Strutture di supporto disponibili (vedi testo). I valori numerici delle costanti di velocità sono forniti come dati supplementariSoggetti: Astrofisica delle Galassie (astro-ph.GA)Citare come: arXiv:2206.00350 [astro-ph.GA] (o arXiv:2206.00350v1 [astro-ph.GA] per questo versione)Cronologia inviiDa: German Molpeceres [visualizza email][v1] Mercoledì 1 giugno 2022 09:34:15 UTC (5.710 KB)https://arxiv.org/abs/2206.00350Astrobiologia, Astrochimica

Co-fondatore di SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex NASA, squadre di trasferta, giornalista, spazio e astrobiologia, scalatore decaduto.