Oxireno, una esquiva molécula antiaromática interestelar, producida en la Tierra por primera vez
Molécula antiaromática interestelar Oxirene – Universidad de Hawai en Manoa
Un problema que ha intrigado a la comunidad científica durante más de 50 años finalmente ha sido resuelto por investigadores de la Universidad de Hawai en Manoa, la Universidad Internacional de Florida y la Universidad Ruhr en Bochum (Alemania).
El oxireno cíclico es un ingrediente reactivo clave en entornos interestelares y se considera una de las moléculas más misteriosas en los transitorios orgánicos. Anteriormente denominado «no sintetizable» por los químicos orgánicos, los investigadores prepararon oxireno a través del tratamiento energético de hielos a muy baja temperatura, así como la transferencia de energía resonante a la matriz de hielo y observaron la molécula utilizando una herramienta de espectrometría de masas de alta tecnología que aprovecha la fotoionización de vacío sintonizable. el proceso en el que se forma un ion a partir de la interacción de un fotón con un átomo o molécula – en el laboratorio WM Keck de ‘UH Mānoa en Astroquímica.
Estructuras de isómeros de C2H2O. – Se indican la longitud del enlace (en picómetros), los ángulos (en grados), los grupos de puntos y los estados básicos electrónicos. Los átomos están codificados por colores como blanco (hidrógeno), gris (carbono) y rojo (oxígeno). Rangos de IE adiabáticos calculados corregidos por efecto de campo eléctrico y energías relativas calculadas (ΔE) en CCSD(T)/CBS//CCSD(T)/aug-cc-pVTZ con correcciones anarmónicas al punto cero de energía vibratoria (ZPVE). Universidad de Hawái en Manoa/Science Advances
La preparación de la molécula de oxireno antiaromático avanza en la comprensión experimental y teórica fundamental de los enlaces químicos y la estabilidad de este tipo de moléculas y allana el camino para la síntesis futura de moléculas similares en entornos extremos. El descubrimiento de oxireno en un entorno tan extremo sugiere que representa un objetivo astronómico atractivo para ser buscado en fase gaseosa por radiotelescopios como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array y el James Webb Space Telescope.
«Estos experimentos revelan que las nubes moleculares y las regiones de formación estelar pueden explotarse como laboratorios naturales donde moléculas exóticas como los antiaromáticos, que tradicionalmente son muy inestables en la Tierra, pueden sintetizarse fácilmente en condiciones químicas y físicas controladas a bajas temperaturas», Kaiser. dicho. «La identificación de la exótica molécula de oxireno desencadenará extensos estudios de laboratorio para sintetizar e identificar moléculas más volátiles e inestables, aumentando así nuestro conocimiento de la estructura molecular y los enlaces químicos de estas especies».
«Los cálculos sofisticados de la estructura electrónica han brindado información vital sobre la estabilidad y las energías de ionización adiabática (propiedad intrínseca de una molécula) del oxireno y sus isómeros», agregaron Alexander M. Mebel (Universidad Internacional de Florida) y André K. Eckhardt (Universidad del Ruhr). Bochum, Alemania).
Los descubrimientos fueron publicado en Science Advances en marzo de 2023. El equipo de investigación incluye a Kaiser, los becarios postdoctorales Jia Wang y Joshua H. Marks, y el subdirector de astroquímica del laboratorio WM Keck, Andrew Turner.
El Departamento de Química se encuentra en la Facultad de Ciencias Naturales de la UH Manoa.
Detección en fase gaseosa de oxirenoAvances científicos (acceso gratuito)
Astrobiología, Astroquímica
