Estudios teóricos de la formación de cianuro de propilo en fase gaseosa y sobre mantos de hielo

El cianuro de propilo (PrCN) (C3H7CN) con isómeros lineales y ramificados es ubicuo en el espacio interestelar y es importante para la astroquímica porque es una de las moléculas más complejas encontradas en el medio interestelar hasta la fecha.

Además, es la única especie observada que comparte el esqueleto atómico ramificado de aminoácidos, algunos de los componentes básicos de la vida. Las reacciones químicas radical-radical se examinan en detalle utilizando la teoría funcional de la densidad, la teoría de la perturbación de M{\phi}ller Plesset de segundo orden, los métodos de conglomerados acoplados y el formalismo de la ecuación principal resuelta en energía para calcular las constantes de velocidad en el límite de baja presión predominante en el ISM. Se informan estudios de química cuántica para la formación de cianuro de propilo (n-PrCN) y su isómero ramificado (iso-PrCN) a partir de la asociación en fase gaseosa y reacciones superficiales de radicales en el modelo de cúmulos de hielo de 34 aguas.

Identificamos dos y tres vías para la formación de iso-PrCN y n-PrCN, respectivamente. El mecanismo de reacción implica la asociación de los siguientes radicales: CH3CHCH3+CN, CH3+CH3CHCN para la formación de iso-PrCN y CH3CH2+CH2CN, CH3+CH2CH2CN, CN+CH3CH2CH2 para la formación de n-PrCN. Usamos el funcional DFT M062X/6-311++G(d,p) y MP2/aug-cc-pVTZ para las reacciones en el modelo de hielo y la fase gaseosa respectivamente para optimizar las estructuras, calcular los caminos de energía mínimos y el Punto cero. energías vibratorias de todos los mecanismos de reacción.

En la fase gaseosa, la energía de las cinco reacciones también se calcula utilizando los métodos de agrupación ab initio explícitamente correlacionados (CCSD(T)-F12). Todos los caminos de reacción son exérgicos y sin barreras en la fase gaseosa y en el modelo de hielo, lo que sugiere que la formación de iso-PrCN y n-PrCN es eficiente en el modelo de agua-hielo adoptado en este documento. Sin embargo, la formación en fase gaseosa de iso-PrCN y n-PrCN requiere un tercer cuerpo o la emisión espontánea de un fotón para estabilizar las moléculas.

Boutheina Kerkeni, Victoria Gamez, Ghofrane Ouerfelli, María Luisa Senent, Nicole Feautrier

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Materias: Astrofísica de Galaxias (astro-ph.GA); Astrofísica Solar y Estelar (astro-ph.SR)
Citar como: arXiv:2301.12297 [astro-ph.GA] (o arXiv:2301.12297v1 [astro-ph.GA] para este lanzamiento)
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De: Bouheina Kerkeni Dr.
[v1] sábado, 28 de enero de 2023 21:12:25 UTC (11 746 KB)
https://arxiv.org/abs/2301.12297

Astrobiología, Astroquímica