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極低温星間塵表面原子反応によるアミノ酸の生成機構

超冷星际尘埃表面原子反应生产氨基酸的机理

基本信息

批准号：
09J02374
负责人：
大場康弘
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

メチルアミンの部分重水素置換体,CH_3ND_2およびCD_3NH_2を用いて,それぞれをH原子およびD原子と反応させ,各置換基のH-DおよびD-H交換速度を求めた。メチルアミンのメチル基のH-D交換,D-H交換,そしてアミノ基のH-D交換,D-H交換速度定数をそれぞれRc_<H-D>,Rc_<D-H>,Rn_<H-D>,Rn_<D-H>とすると,Rc_<H->D > Rc_<D-H> >> Rn_<H-D> > Rn_<D-H>という関係が得られた。同じ置換基のH-DおよびD-H交換速度を比較すると,H-D交換,つまりD濃縮反応のほうが速いことが明らかになった。また,CH_3NH_2全体のH-D交換反応,およびCD_3ND_2全体のD-H交換反応の速度定数をそれぞれR_<H-D>,R_<D-H>,とすると,R_<H-D>〓Rc_<H-D>,R_<D-H>〓Rc_<D-H>という関係が成立した。これはメチル基の水素交換速度がメチルアミン全体の水素交換速度を支配していることを意味する。これは,メチル基・アミノ基の水素交換が同時に起きているためだといえる。メチルアミンのD(H)濃縮反応は,D(H)原子によるH(D)引き抜き反応→D(H)原子付加反応によって進行すると考えられる。たとえば(1)CH_3NH_2 + D→CH_2NH_2 + HD,(2)CH_2NH_2 + D→CH_2DNH_2のように進む。反応(2)はラジカル同士の反応であるため,速やかに進む。一方,反応(1)には分子からH(D)原子を引き抜く際に,2000-5000Kというエネルギー障壁が存在する。～10Kという極低温では反応(1)に必要なエネルギーを得ることは難しく,熱的に反応は進行しない。したがって,反応(1)は量子的なトンネル効果によって進行したと結論できる。本研究で,メチルアミンは水素同位体交換しやすい分子であることがわかった。これは,星間分子雲の重水素濃集モデルで見積もられている最大のD/H原子比(～0.05)と,R_<H-Dと>R_<D-H>の比(R_<H-D>/R_<D-H>たとえば～2at 10K)を考慮すると,星間分子雲でのメチルアミンは水素交換反応によってそのD/H比が10^<-2>オーダーであることを示唆する。これは,星間分子雲に存在するメタノールやホルムアルデヒドの高いD/H比(～10^<-2>-10^<-1>)に匹敵する。いまだメチルアミンの重水素置換体の存在は星間空間で確認されていないが,今後の発見が期待される。

For the substitution of CH_3ND_2 and CD_3NH_2, the H atom and D atom are replaced by H atom and D atom. The exchange rate of H atom and D atom is calculated. H-D exchange,D-H exchange, H-D exchange,D-H exchange<H-D>, Rc_<D-H>,Rn_ , Rn_<H-D><D-H><H-><D-H><H-D>, <D-H>Rn Comparing H-D and D-H exchange rates of the same substitution base, H-D exchange, D-concentration and D-inversion, H-D exchange, D-concentration and D-inversion, H-D exchange, H-D exchange, D-concentration and D-inversion, H-D exchange, D-concentration and D-inversion, H-D exchange,H-D exchange, D-concentration and D-inversion,H-D exchange,H-D exchange, D-concentration and D-inversion, H-D exchange, H-D exchange and D-inversion, H-D exchange, H-D exchange, D-concentration and D-inversion, H-D exchange, D-concentration and D-inversion, H-D exchange, H-D exchange and D-inversion, H-D exchange, H-D exchange, D-D exchange, D-condensation and D-inversion, H-D exchange, H-D exchange and D-inversion, H-D exchange. In addition, the relationship between the velocity of H-D exchange reaction of CH_3NH_2 and D-H exchange reaction of CD_3ND_2 <H-D><D-H><H-D><H-D><D-H>is established<D-H>. This means that the water exchange rate of the base is dominated by the water exchange rate of the whole body. The water element exchange between the two groups starts at the same time. D(H) condensation reaction,D(H) atom reaction, H(H) reaction →D(H) atom reaction, D(H) reaction. (1)CH_3NH_2 + D→CH_2NH_2 + HD,(2)CH_2NH_2 + D→CH_2DNH_2 →(2) In one case, the molecule (1) is opposite to H(D) and the atom is opposite to H(D). In the case of 2000 -5000K, the barrier exists. 10K. Extremely low temperature and heat resistance (1) (1) The quantum of the quantum. In this study, the isotope exchange rate of water element was determined. The maximum D/H atomic ratio (~0.05) and <D-H>R/R <H-D><D-H>ratio (~2at 10K) of heavy water concentration in interplanetary molecular clouds are considered<-2>. The existence of interplanetary molecular clouds is comparable to the high D/H ratio (~10^<-2>-10 ^<-1>). The existence of heavy water substituent in the middle of the satellite space is confirmed, and future discoveries are expected.