Organic synthesis in the interstellar medium by low-energy carbon irradiation.
Organic synthesis in the interstellar medium by low-energy carbon irradiation.
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通过低能碳辐照在星际介质中进行有机合成。
DOI：
10.1021/jp312342v
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
McBride EJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McBride EJ
采用第一性原理分子动力学方法研究了30 K下低能中性碳粒子与非晶固态水分子团簇的相互作用。研究了初始能量为11和1.7 eV的碳原子与30个分子团簇的反应。模拟结果表明，在较高的能量下，甲醛生产中的中间体羟基亚甲基的形成占主导地位。该反应通过使水分子断裂、使碳与OH自由基结合以及使C价态饱和而进行，所述氢原子可以从最初解离的水分子产生，或者通过质子转移事件链产生。我们确定了HCOH形成的几种可能途径。当初始碰撞发生在团簇的外围时，我们观察到CO的形成和水分子的蒸发。在较低的能量下，水的断裂是不利的，从而导致形成弱结合的碳-水复合物。
We present a first principles molecular dynamics (FPMD) study of the interaction of low-energy neutral carbon projectiles with amorphous solid water clusters at 30 K. Reactions involving the carbon atom at an initial energy of 11 and 1.7 eV with 30-molecule clusters have been investigated. Simulations indicate that the formation of hydroxymethylene, an intermediate in formaldehyde production, dominates at the higher energy. The reaction proceeds by fragmenting a water molecule, binding the carbon to the OH radical, and saturating the C valence with a hydrogen atom that can arise from the originally dissociated water molecule, or through a chain of proton transfer events. We identified several possible pathways for the formation of HCOH. When the initial collision occurs at the periphery of the cluster, we observe the formation of CO and the evaporation of water molecules. At the lower energy water fragmentation is not favorable, thus leading to the formation of weakly bound carbon–water complexes.
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