Superficie de energía potencial de la reacción CN + tolueno en CCSD(T)/CBS//M06–2X-D3/6-311+G(d,p) en este trabajo. Las vías energéticamente favorables se muestran en rojo. Las energías entre paréntesis son los resultados calculados al nivel de M06-2X/aug-cc-pVTZ de Messinger et al. (Messinger et al. 2020). astro-ph.GA
Se cree que las reacciones entre los radicales ciano y los hidrocarburos aromáticos son vías importantes para la formación de nitrilos aromáticos en el medio interestelar (ISM), incluidos los identificados en la Nube Molecular Tauro (TMC-1).
Los nitrilos aromáticos podrían participar en la formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos que contienen nitrógeno (PANH) en la atmósfera de Titán. Aquí, las simulaciones cinéticas ab initio revelan un alto rendimiento de ∼10−10 cm3 s−1 y la competencia de los diferentes productos de 30-1800 K y 10−7-100 atm de la reacción CN + tolueno.
En la región de formación de estrellas del entorno TMC-1, los rendimientos de producto de benzonitrilo y tolunitrilos para CN que reaccionan con tolueno pueden ser de aproximadamente 17% y 83%, respectivamente. La detección de los principales productos, los tolunitrilos, puede servir como sustituto del tolueno no detectado en ISM debido a sus momentos dipolares mucho más grandes. La competencia entre productos bimoleculares y unimoleculares es extremadamente intensa debajo de la región de formación de PANH más caliente y más densa de la estratosfera de Titán.
Los resultados de los cálculos muestran que las fracciones de tolunitrilos, aductos y benzonitrilo son 19%-68%, 15%-64% y 17%, respectivamente, a 150-200 K y 0,0001-0,001 atm (estratosfera de Titán). Entonces, el benzonitrilo y los tolunitrilos pueden contribuir a la formación de PANH mediante adiciones consecutivas de C2H. La información cinética de los nitrilos aromáticos para la reacción CN + tolueno calculada aquí ayuda a explicar el mecanismo de formación de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) o PANH en diferentes ambientes interestelares y limita los modelos astroquímicos correspondientes.
Mengqi Wu, Xiaoqing Wu, Qifeng Hou, Jiangbin Huang, Dongfeng Zhao, Feng Zhang
Materias: Astrofísica de Galaxias (astro-ph.GA); Astrofísica Solar y Estelar (astro-ph.SR)
Citar como: arXiv:2304.03582 [astro-ph.GA] (o arXiv:2304.03582v1 [astro-ph.GA] para esta versión)
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De: Mengqi Wu
[v1] viernes, 7 de abril de 2023 10:48:34 a. m. UTC (1925 KB)
https://arxiv.org/abs/2304.03582
Astrobiología, Astroquímica
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