Molecular growth upon ionization of van der Waals clusters containing HCCH and HCN is a pathway to prebiotic molecules

文献情報

出版日 2020-08-25
DOI 10.1039/D0CP03350B
インパクトファクター 3.676
著者

Timothy J. Lee


原文を見る

要旨

The growth mechanisms of organic molecules in an ionizing environment such as the interstellar medium are not completely understood. Here we examine by means of ab initio molecular dynamics (AIMD) simulations and density functional theory (DFT) computations the possibility of bond formation and molecular growth upon ionization of van der Waals clusters of pure HCN clusters, and mixed clusters of HCN and HCCH, both of which are widespread in the interstellar medium. Ionization of van der Waals clusters can potentially lead to growth in low temperature and low-density environments. Our results show, that upon ionization of the pure HCN clusters, strongly bound stable structures are formed that contain N⋯H bonds, and growth beyond pairwise HCN molecules is seen only in a small percentage of cases. In contrast, mixed clusters, where HCCH is preferentially ionized over HCN, can grow up to 3 or 4 units long with new carbon–carbon and carbon–nitrogen covalent bonds. Moreover, cyclic molecules formed, such as the radical cation of pyridine, which is a prebiotic molecule. The results presented here are significant as they provide a feasible pathway for molecular growth of small organic molecules containing both carbon and nitrogen in cold and relatively denser environments such as in dense molecular clouds but closer to the photo-dissociation regions, and protoplanetary disks. In the mechanism we propose, first, a neutral van der Waals cluster is formed. Once the cluster is formed it can undergo photoionization which leads to chemical reactivity without any reaction barrier.

関連文献

Reversible single-crystal-to-single-crystal guest exchange in a 3-D coordination network based on a zinc porphyrin

Emmanuel Deiters, Véronique Bulach, Mir Wais Hosseini

2005-07-08 Communication

DOI: 10.1039/B508135C

Hydrophobic magnetic nanoparticles induce selective bioelectrocatalysis

Eugenii Katz, Itamar Willner

2005-07-13 Communication

DOI: 10.1039/B505936D

Porous inorganic capsules in action: modelling transmembrane cation-transport parameter-dependence based on water as vehicle‡

Erhard T. K. Haupt, Claudia Wontorra, Dieter Rehder, Achim Müller

2005-07-07 Communication

DOI: 10.1039/B506087G

Co-transport of H+/Cl− by a synthetic prodigiosin mimic

Philip A. Gale, Mark E. Light, Beth McNally, Korakot Navakhun, Kate E. Sliwinski, Bradley D. Smith

2005-05-25 Communication

DOI: 10.1039/B503906A

2,2-Dimethyl cyclopentanones by acid catalyzed ring expansion of isopropenylcyclobutanols. A short synthesis of (±)-α-cuparenone and (±)-herbertene

Angela M. Bernard, Angelo Frongia, Francesco Secci, Pier P. Piras

2005-06-23 Communication

DOI: 10.1039/B505707H

Fabrication of polyimide nanotubes and carbon nanotubes containing magnetic iron oxide in confinement

Jyongsik Jang, Kyung Jin Lee, Younggeun Kim

2005-06-23 Communication

DOI: 10.1039/B503831F

GaS and GaSe nanowalls and their transformation to Ga2O3 and GaN nanowalls

S. R. C. Vivekchand

2005-07-11 Communication

DOI: 10.1039/B506676J

Cobalt oxide hollow nanoparticles derived by bio-templating

Jae-Woo Kim, Sang H. Choi, Peter T. Lillehei, Sang-Hyon Chu, Glen C. King, Gerald D. Watt

2005-07-14 Communication

DOI: 10.1039/B505097A

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/B509892K

Allosteric binding of anionic guests to a bicyclic host which imitates the action of a ‘turnstile’

Osamu Hirata, Masayuki Takeuchi, Seiji Shinkai

2005-06-28 Communication

DOI: 10.1039/B506883E

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。