Deuterium fractionation of amino acids by low-temperature atomic reactions on grain surfaces in molecular clouds

通过分子云中颗粒表面的低温原子反应对氨基酸进行氘分馏

• 批准号: 24840001
• 负责人: OBA YASUHIRO
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-08-31 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24840001/
• 关键词: アミノ酸; 重水素濃集; 星間分子雲; 極低温表面反応

Grain-surface reactions are considered to have a significant contribution to chemical evolution in molecular clouds. In the present study, deuterium fractionation of amino acids via grain-surface reactions was investigated under astrophysically relevant conditions. The simplest amino acid glycine was vapor-deposited on a reaction substrate (12 K) mounted onto the center of an ultra-high vacuum reaction chamber. After deuterium-atom exposure to solid glycine, the reaction product was analyzed by FTIR and NMR. It was found that the glycine was partially deuterated by reactions with atomic deuterium. Since a large activation barrier is present on the deuteration of glycine, a quantum-tunneling must be required to promote the reaction. The present study demonstrated that amino acids can be deuterated by grain-surface reactions at low temperatures.

颗粒表面反应被认为对分子云的化学演化有重大贡献。在本研究中，在天体物理相关条件下研究了通过颗粒表面反应对氨基酸进行氘分馏。最简单的氨基酸甘氨酸被气相沉积在安装在超高真空反应室中心的反应基底（12 K）上。将氘原子暴露于固体甘氨酸后，通过 FTIR 和 NMR 分析反应产物。发现甘氨酸通过与原子氘的反应而被部分氘化。由于甘氨酸的氘化存在很大的活化势垒，因此必须需要量子隧道来促进反应。本研究表明，氨基酸可以通过低温下的颗粒表面反应进行氘化。

项目成果

極低温原子表面反応によるエタノールの水素―重水素交換反応―

低温原子表面反应乙醇的氢氘交换反应

• 发表时间: 2013
• 作者: 尾坂和哉;大場康弘;香内晃;渡部直樹
• 通讯作者: 渡部直樹

Role of quantum tunneling for the formation of H2O by reaction of H2 with OH on interstellar grains

量子隧道效应对于 H2 与 OH 在星际颗粒上反应形成 H2O 的作用

• 发表时间: 2014
• 作者: Yasuhiro Oba;Naoki Watanabe;Tetsuya Hama;Kazuaki Kuwahata;Hiroshi Hidaka;Akira Kouchi
• 通讯作者: Akira Kouchi

Experimental study of quantum-tunneling surface reaction OH + H_2→H_2O+ H at 10 K

10 K下量子隧道表面反应OH + H_2→H_2O+ H的实验研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Y Oba;N Watanabe;T Hama;H Hidaka;K Kuwahata;and A Kouchi
• 通讯作者: and A Kouchi

極低温表面反応によるエタノールの水素-重水素交換

低温表面反应乙醇的氢-氘交换

• 发表时间: 2013
• 作者: 尾坂和哉;大場康弘;香内晃;渡部直樹
• 通讯作者: 渡部直樹

星間塵表面反応による水と有機物の共進化

通过星际尘埃表面反应水和有机物的共同演化

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Sakamaki;E. Ohtani;S. Kamada;T. Sakai;N. Nishitani;S. Takahashi;T. Sakairi;I. Ohira;N. Hirao;Y. Ohishi;大場康弘
• 通讯作者: 大場康弘