星間物質から太陽系始原有機物への物質進化

从星际物质到太阳系原始有机物的物质演化

• 批准号: 06209203
• 负责人: 下山 晃
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06209203/
• 关键词: 星間分子; アセトニトリル-水系; 紫外線照射; アミノ酸; カルボン酸; 隕石有機物

星間分子の有機化合物を隕石の有機化合物と比べると、種類の数は極めて少ない。しかし、星間分子として検出されていない有機化合物でも存在している可能性はあり、その可能性を検討することは重要である。この目的のため、我々は星間分子としてのアミノ酸とカルボン酸の生成についてのシミュレーション実験を行い、それらの存在についての可能性を考察した。実験では、反応物質としてアセトニトリル-水、ベンゼン-アンモニアー水、および、グラファイト-アンモニアー水の系に対して常温と77Kの温度下において低圧水銀灯を用いて紫外線の照射行い、アミノ酸とカルボン酸の分析をおこなった。その結果、検出されたアミノ酸が示す特徴は、1)タンパク性アミノ酸であるグリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸などと、非タンパク性アミノ酸のサルコシン、β-アラニン、α-,β-,とγ-アミノ酪酸、α-とβ-アミノ-i-酪酸などが含まれていること、2)光学異性体をもつアミノ酸はアラニンをはじめとし、すべてのものでD-体とL-体がほぼ等量検出され、それらのアミノ酸がラセミ体で含まれていること、が判明した。この結果は、検出されたアミノ酸が非生物的な生成によるものであることを明確に示しており、間違いなく本実験による紫外線照射により生成したアミノ酸であることを示している。このようなアミノ酸の特徴をもち自然界に存在する物質として炭素質隕石が知られており、本実験で生成したアミノ酸よりも多くの種類のものが既に報告されている。アセトニトリル-水に紫外線を1時間照射し、生成したモノ-とジカルボン酸について同定と定量を行ったので、それらの結果、どちらも炭素数が2から6までのカルボン酸が生成し、それらの特徴は炭素数が多くなると生成量が減少することである。また、直鎖構造のものについては生成量が炭素数に対して指数関数的に減少している。同様な関係は、炭素質隕石中に存在するジカルボン酸にもみられ、本研究で行ったシミュレーション実験の有用性が認められた。

Interstellar molecular <s:1> organic compounds を meteorite <s:1> organic compounds と are extremely めて fewer than べると and in terms of types and <s:1> numbers <e:1> な な. し か し, star between molecular と し て 検 out さ れ て い な い organic compounds で も exist し て い る possibility は あ り, そ の possibility を beg す 検 る こ と は important で あ る. こ の purpose の た め, I 々 molecules between は star と し て の ア ミ ノ acid と カ ル ボ ン acid の generated に つ い て の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン be 験 を い, そ れ ら の is に つ い て の possibility を investigation し た. Be 験 で は, anti 応 と し て ア セ ト ニ ト リ ル - water, ベ ン ゼ ン - ア ン モ ニ ア ー water, お よ び, グ ラ フ ァ イ ト - ア ン モ ニ ア ー water の is に し seaborne て room temperature と の temperature 77 k に お い て low 圧 mercury lamp を with い て の exposure to the sun's ultraviolet rays い, ア ミ ノ acid と カ ル ボ ン acid の analysis を お こ な っ た. そ の results, 検 さ れ た ア ミ ノ acid が す in te 徴 は, 1) タ ン パ ク sex ア ミ ノ acid で あ る グ リ シ ン, ア ラ ニ ン, ア ス パ ラ ギ ン acid, グ ル タ ミ ン acid な ど と, non タ ン パ ク sex ア ミ ノ acid の サ ル コ シ ン, beta ア ラ ニ ン, alpha, beta, と gamma ア ミ ノ butyric acid, alpha と beta ア ミ ノ - I - butyric acid な ど が ま れ て い る こ と, 2) optical heterosexual を も つ ア ミ ノ acid は ア ラ ニ ン を は じ め と し, す べ て の も の で D - body と L - body が ほ ぼ equivalent 検 out さ れ, そ れ ら の ア ミ ノ acid が ラ セ で ミ derivatives containing ま れ て い る こ と, が.at し た. こ の results は, 検 さ れ た ア ミ ノ acid が abiotic な generated に よ る も の で あ る こ と を に clearly shown し て お り, breach between い な く this be 験 に よ る ultraviolet irradiation に よ り generated し た ア ミ ノ acid で あ る こ と を shown し て い る. こ の よ う な ア ミ ノ acid の, 徴 を も ち に nature exist す る material と し て carbon quality meteorite が know ら れ て お り, this be 験 で generated し た ア ミ ノ acid よ り も more く の kinds の も の が に report both さ れ て い る. ア セ ト ニ ト リ ル - water に を 1 time exposure to the sun's ultraviolet rays し, generate し た モ ノ - と ジ カ ル ボ ン acid に つ い て line with fixed quantitative を と っ た の で, そ れ ら の results, ど ち ら も carbon number が 2 か ら 6 ま で の カ ル ボ ン acid が generated し, そ れ ら の, 徴 は carbon number more than が く な る と generation が reduce す る こ と で あ る. ま た, straight lock structure の も の に つ い て は generation が carbon number に し seaborne て index number of masato に reduce し て い る. With others in な masato は, coal quality meteorites に exist す る ジ カ ル ボ ン acid に も み ら れ, this study で っ た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン be 験 の usefulness が recognize め ら れ た.

项目成果

A,Shimoyama and R,Shigematsu: "Dicarboxylic Acids in the Murchison and Yamato-791198 Carbonaceous Chondrites." Chemistry Letters. 1994. 523-526 (1994)

A，Shimoyama 和 R，Shigematsu：“Murchison 和 Yamato-791198 碳质球粒陨石中的二羧酸。”

A,Shimoyama et al.: "Formation of Carboxylic Acids from Elemental Carbon and Water by Arc-Discharge Experiments." Bull.Chem.Soc.Jpn.67. 257-259 (1994)

A，Shimoyama 等人：“通过电弧放电实验从元素碳和水中形成羧酸。”

A,Shimoyama et al.: "A New Parameter for Maturity Assessment of Organic Materials in Sedements Based on Thermal Isomerization of Monomethylphenanthrenes." Chemistry Letters. 1994. 1917-1920 (1994)

A，Shimoyama 等人：“基于单甲基菲热异构化的沉积物中有机物质成熟度评估的新参数。”

下山 晃・三田 肇: "宇宙化学における炭素質隕石の有機物." 地球科学. 48. 433-446 (1994)

Akira Shimoyama 和 Hajime Mita：“宇宙化学中碳质陨石中的有机物。”48. 433-446 (1994)

下山 晃: "隕石有機物の右と左" 数理科学. 379. 30-34 (1995)

Akira Shimoyama：《陨石有机物的左右》《数学科学》379. 30-34 (1995)。