地球外有機分子の多次元同位体組成解析による化学進化メカニズムの解明

通过外星有机分子的多维同位素组成分析阐明化学演化机制

• 批准号: 05J03562
• 负责人: 大場 康弘
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J03562/
• 关键词: 地球外有機化合物; 化学進化; 炭素質隕石; 高分子状有機物; 低分子モノカルボン酸; 紫外線; 同位体化; 同位体分別; 炭素・水素同位体比

低分子有機化合物(酢酸、プロピオン酸、メタノール、アセトニトリル、ベンゼン、アセトン)に高圧水銀ランプから発せられる紫外線を照射し、その分解に伴う炭素・水素同位体分別を明らかにした。各化合物は紫外線照射時間とともに分解が進み、アセトンが最も早く分解した。また、酢酸とプロピオン酸もアセトンについで分解が早かった。これら3種類の化合物はその構造に炭素-酸素二重結合(カルボニル基)をもつことから、カルボニル基は本研究で用いた紫外線をより効率よく吸収することが示された。各化合物の半減期は17から550分であった。各化合物は分解とともに炭素・水素同位体比ともに大きくなった。炭素同位体分別係数は0.9968から0.9875、水素同位体分別係数は0.9890から0.9406であった。分解速度の順序と炭素・水素同位体分別係数の大きさの順序には相関は見られず、化学的に安定な化合物が同位体的に安定であるというわけではないことが明らかになった。分解に伴う同位体分別の大きさの順序が炭素、水素でまったく異なった。これは同位体分別のメカニズムが炭素と水素でまったく異なることを示唆する。例えば水素同位体分別の場合は、水素ラジカルなどの化学的に活性種が紫外線照射により生成し、それが化合物と反応することで分解・同位体比変化が起こるというメカニズムが想定されるが、炭素同位体分別の場合には考えにくい。したがって、分解のされやすさだけでなく、化学的に活性な分子種の種類や量にも同位体比変化は依存している可能性がある。このように有機化合物の紫外線分解は、宇宙空間や地球大気中など紫外線に富む環境では有機化合物の同位体組成に影響を及ぼすひとつの要因となりうることが示された。

Low molecular organic compounds (boggy acid, プ ロ ピ オ ン acid, メ タ ノ ー ル, ア セ ト ニ ト リ ル, ベ ン ゼ ン, ア セ ト ン) high に 圧 mercury ラ ン プ か ら 発 せ ら れ る を exposure to the sun's ultraviolet rays し, そ に の decomposition with う, carbon element with a body of water, respectively を Ming ら か に し た. The <s:1> ultraviolet irradiation time of each compound とと とと に decomposes が into み and アセト <s:1> が が the earliest く decomposes た た. Youdaoplaceholder0, oxalic acid とプロピ and とプロピ acid アセト アセト アセト に った で で decompose が early った った. こ れ ら 3 kinds の compound は そ の tectonic に carbon - acid double combination (カ ル ボ ニ ル) を も つ こ と か ら, カ ル ボ ニ ル base は で this study use い た ultraviolet を よ り sharper rate よ く suction 収 す る こ と が shown さ れ た. The <s:1> half-reduction period of each compound is であった 17 ら550 points であった. Each compound とと decomposes とと に carbon · hydrogen isoomers larger than と に に くなった くなった. The coefficients of carbon isosomes are ら 0.9968 and ら0.9875, and the coefficients of hydrogen isosomes are 0.9890 and ら0.9406であった. Decomposition speed の order と carbon, water, with a body coefficient respectively の big き さ の order に は phase masato は see ら れ ず に stability な compounds, chemical が に stability of with で あ る と い う わ け で は な い こ と が Ming ら か に な っ た. Decompose the に with う isomers, respectively <s:1> large さ さ に sequence が carbon, hydrogen でまったく isomers なった. The <s:1> れ れ isomers respectively <s:1> メカニズムが carbon と hydroquinone でまったく different なる とを とを indicated する. Example え ば water element with a body の occasions は respectively, the water element ラ ジ カ ル な ど の chemical に activity of が ultraviolet irradiation に よ り generated し, そ れ と が compounds against 応 す る こ と で decomposition, with a body than - the が up こ る と い う メ カ ニ ズ ム が scenarios さ れ る が, carbon isotopic respectively の occasions に は exam え に く い. し た が っ て, decomposition の さ れ や す さ だ け で な く に な active molecules, chemical の species with や quantity に も than with a body - turn は dependent し て い る possibility が あ る. こ の よ う に は の uv decomposition of organic compounds, space や earth big 気 な ど ultraviolet に rich む environment で の は organic compounds with a body composition に influence を and ぼ す ひ と つ の by と な り う る こ と が shown さ れ た.

项目成果

Carbon isotopic composition of acetic acid generated by hydrous pyrolysis of macromolecular organic matter from the Murchison meteorite

• DOI: 10.1111/j.1945-5100.2006.tb00514.x
• 发表时间: 2006-08
• 期刊: Meteoritics & Planetary Science
• 影响因子: 2.2
• 作者: Y. Oba;H. Naraoka

Carbon and hydrogen isotope fractionation of acetic acid during degradation by ultraviolet light

• DOI: 10.2343/geochemj.41.103
• 发表时间: 2007-04
• 期刊: Geochemical Journal
• 影响因子: 0.8
• 作者: Y. Oba;H. Naraoka