分子束中含氮类星际分子及其团簇的同步辐射光电离研究
批准号:
U1732146
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
胡勇军
依托单位:
学科分类:
合肥同步辐射
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
梁国海、单晓斌、翟少东、巩龙龙、余业鹏、李裕健、金山、宋文韬、陆桥
中文摘要
在已发现的近200种星际分子中,含氮类有机分子被认为是与生命起源最密切相关的分子。分子束中,这些分子之间以及与水和甲醇等溶剂分子可形成各种分子团簇。研究这些分子团簇在真空紫外光诱导下的离子-分子反应已成为当前实验室条件下研究星际化学的重要途径。本项目中,拟应用合肥同步辐射实验室可调谐的同步辐射光和相关设备,对超音速膨胀分子束中的含氮类星际分子单体及其团簇进行单光子电离,并应用飞行时间质谱仪探测,通过采集各个碎片离子的光电离效率谱(PIE),获得其电离能、离子出现势、电离截面等物化参数。结合理论计算(从头算和密度泛函),重点研究光电离后发生的团簇内离子-分子反应过程(如质子转移和碳-碳/氮键断裂等),获得它们的反应动力学信息(如解离通道、过渡态、解离产物等),为人们构建完整的星际分子化学反应网络体系提供重要依据。本项目拟将甲胺、乙腈、氨基乙腈、乙酰胺分子及其混合团簇作为研究的模型体系。
英文摘要
There are nearly 200 molecules were identified in interstellar medium (ISM). Among them, N-containing ISM molecules were considered as the important prebiotic molecules, which were thought to be involved in the process leading to the origin of life. Study on the ion-molecule reaction occurred inside of the cluster of these N-containing molecules under outer space-like environment in the laboratory has been a hot topic. In present proposal, we plan to detect and study ion-molecule reaction within their clusters and its hydrated clusters in the gas phase by employing synchrotron VUV single photon ionization method. Combining measurement of the cation and fragments' PIE with ab initio/DFT calculations, we expect to obtain some important physical chemistry parameters such as ionization energies (IE), appearance energies (AE), enthalpy etc. The present study would help us to understand their photoionization and photo fragmentation processes (dissociation channel, tranistion state, products) and thereafter ion-molecule reaction processes (including proton transfer and C-C/N cleavage etc). The objects in present project would be the typical N-containing intersteller molecules including acetonitrile, methylamine, aminoacetonitrile, acetamide and their mixed clusters in the gas phase.
本项目重点开展了丙烯腈,乙腈等星际分子及其团簇体系的光电离和光解离的动力学研究。研究中主要应用超声膨胀分子束源,同步辐射真空紫外光源和反射式飞行时间质谱分析器获得相关的实验数据。结合DFT理论计算,对星际分子在真空紫外条件下发生的光电离解离的动力学过程进行了研究,着重对其在光电离解离过程中发生的离子分子反应的解离机理在理论和实验上进行了深入的探讨。研究表明:丙烯腈二聚体在电离状态下生成质子化产物需要一个较高的势垒,而乙腈的质子转移是一个无势垒过程。该研究结果对土卫六中可能存在的星际分子及其生命演化过程,有很重要学术价值和借鉴意义。除此之外,该项目还支持课题组应用IR/VUV光谱方法探讨了星际分子团簇中性和离子的分子结构,研究发现丙烯腈二聚体在真空紫外单光子电离后,单体之间形成了新的共价化学键。项目组应用激光后电离质谱法开展了生物组织药物分子成像的研究,同时还开展了基于表面增强拉曼光谱新的检测技术的研发。本项目的资助下,共发表SCI收录论文10篇,中文核心期刊一篇。
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Preparation of Aptamer Responsive DNA Functionalized Hydrogels for the Sensitive Detection of α-Fetoprotein Using SERS Method
适配体响应 DNA 功能化水凝胶的制备用于 SERS 法灵敏检测甲胎蛋白
DOI:
10.1021/acs.bioconjchem.9b00874
发表时间:
2020-03-01
期刊:
BIOCONJUGATE CHEMISTRY
影响因子:
4.7
作者:
[Wang, Qi, Hu, Yongjun, Zhuang, Xiumei]
通讯作者:
Zhuang, Xiumei
Detection of microRNA using a polydopamine mediated bimetallic SERS substrate and are-circulated enzymatic amplification system
使用聚多巴胺介导的双金属 SERS 底物和循环酶扩增系统检测 microRNA
DOI:
10.1007/s00604-018-3174-y
发表时间:
2019-02-01
期刊:
MICROCHIMICA ACTA
影响因子:
5.7
作者:
[Jiang, Ningjing, Hu, Yongjun, Yu, Meng]
通讯作者:
Yu, Meng
DOI:
--
发表时间:
2020
期刊:
分析仪器
影响因子:
--
作者:
[陆桥, 聂武艺, 胡勇军]
通讯作者:
胡勇军
Conformational Landscapes and Infrared Spectra of Gas -phase Interstellar Molecular Clusters [(C3H3N)(CH3OH), n=1-4]
气相星际分子团簇的构象景观和红外光谱[(C3H3N)(CH3OH), n=1-4]
DOI:
10.1021/acs.jpca.9b11387
发表时间:
2020
期刊:
Journal of Physical Chemistry A
影响因子:
2.9
作者:
[Zhang Zhaoli, Nie Wuyi, Sun Fufei, Zhang Yu, Xie Min, Hu Yongjun]
通讯作者:
Hu Yongjun
Hydrogen bonding and dominant conformations of hydrated sugar analogue complexes using tetrahydrofurfuryl alcohol as the model sugar molecule
使用四氢糠醇作为模型糖分子的水合糖类似物复合物的氢键和主要构象
DOI:
10.1039/c7cp07935d
发表时间:
2018
期刊:
Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:
3.3
作者:
[Jin Shan, Hu Yongjun, Wang Pengchao, Zhan Huaqi, Lu Qiao, Liu Fuyi, Sheng Liusi]
通讯作者:
Sheng Liusi
共 11 条
超声射流微反应器中潜在星际含氮自由
基生成碱基分子的反应动力学机理的探
究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:胡勇军
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依托单位:
基于质谱探测的激光光谱方法研究药物小分子与DNA碱基相互作用的分子机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2021
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负责人:胡勇军
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依托单位:
基于IR-VUV光谱方法探讨含氮类星际分子团簇的结构及团簇内离子-分子反应动力学过程
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批准号:22073031
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2020
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负责人:胡勇军
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依托单位:
基于同步辐射光电离-分子束质谱技术的天然糖类及其水合团簇的动力学研究
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批准号:U1332132
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2013
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负责人:胡勇军
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依托单位:
基于IR-VUV光谱法研究分子束中一些重要天然糖类分子及其水合团簇的结构
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批准号:21273083
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:胡勇军
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依托单位:
氢键团簇的同步辐射真空紫外光电离和解离
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批准号:11079020
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2010
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负责人:胡勇军
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依托单位:
脂肪族氨基酸的微溶剂化:理论计算与实验研究
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批准号:20973067
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2009
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负责人:胡勇军
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依托单位:
国内基金
海外基金