Космос оказался настоящим «властелином колец»: сложные ароматические молекулы могут собираться гораздо быстрее, чем считалось.
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) давно не дают покоя ученым. Эти крупные молекулы, состоящие из углерода и водорода, встречаются во Вселенной практически повсюду — от оболочек умирающих звезд до межзвездных газовых облаков. Но существующие модели никак не могли толком объяснить, как в космосе успевает появиться такое количество сложной органики.
Исследователи под руководством химиков из Университета Гавайев в Маноа нашли возможный ответ. Оказалось, что природа может собирать ПАУ не постепенно, добавляя к молекуле по одному небольшому фрагменту, а значительно быстрее — за один химический этап создавать сразу несколько новых связей между атомами углерода. Именно этот механизм, названный арильным присоединением с последующей дегидроциклизацией, позволяет заметно ускорить рост углеродных молекул.
Работу провел международный коллектив с участием специалистов из Тайваня и французского синхротронного центра SOLEIL. Основным автором стал аспирант Шейн Геттл (Shane Goettl). Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Когда одна реакция создает сразу несколько колец
Чтобы проверить гипотезу, ученые воспроизвели в лаборатории условия с очень высокой температурой, характерные для некоторых энергетически активных областей космоса, в том числе окрестностей стареющих звезд.
В экспериментах использовали арильные радикалы на основе нафталина (простейшего полициклического углеводорода с формулой C10H8, представляющего собой два соединенных бензольных кольца). При столкновении с другими ароматическими молекулами они запускали цепочку превращений, в результате которой образовывались пятикольцевые ПАУ. Среди полученных соединений оказались бензо[b]трифенилен, бензо[4]хелицен, бензо[k]флуорантен, бензо[j]флуорантен и перилен.
Источник: hi-tech.mail.ru