星际化学简介

近十多年来,在射电天文学、空间科学、环境保护学等学科的推动下,星际化学有了引人注目的发展。星际化学,以天文学同化学的结合为特征,主要研究星际云中分子的生成与转化,考察离子-分子反应对非地球环境中有机分子     

将星际化学知识引入大学基础化学教学的意义与模式

20世纪中期兴起的星际化学推进了人类对宇宙产生与演化、生命起源和地球环境的认识。天文学与天体物理学、光谱学、基础化学等多学科的互相结合,为星际化学尤其是对星际空间中新型化合物和化学反应的认知突破起到了重要作用。创造性地提出将星际化学的探索和发现引入大学基础化学教学的方案。在分析星际化学所涉及的典型化学知识和应用实例的基础上,初步探讨了本方案的可行性。将化学与星际化学知识相结合的教学方式在拓宽学生的眼界的同时,可以有效增加课堂的趣味性。     

CH(A~2Δ)被O_2,CS_2和环己烷猝灭的速率常数

CH是一种非常活泼的自由基.在燃烧化学中,CH 被认为是起着重要作用的中间产物.cH 自由基还存在于星际大气中.此外,CH 自由基和某些分子反应能产生化学发光.所以研究CH 自由基的动力学行为对于燃烧化学,星际大气化学和化学激光的研究都是很有意义的.基态CH(X~2П)自由基已经被广泛研究过,但激发态CH(A~2Δ)则研究得很少.CH(A~2Δ)的动力学研究始于六十年代.但在八十年代以后才发现有较多的工作报导,主要集中在     

星际分子微波波谱研究进展

介绍了星际分子研究的概况,对微波波谱作为研究星际分子的重要方法的特点、特殊方法和技术以及取得的进展进行了综述,特别对近年来的微波波谱星际分子研究进行了分类介绍,提出了目前研究的难点并展望了发展趋势.     

在星际媒介中合成H2NCH2CN分子的理论研究

在早期地球原始化学生命起源过程中, 氨基酸是重要的必需的生物化合物, 生成肽和蛋白. 为了探究一个可能的新的氨基酸起源, 采用密度泛函理论(B3LYP)在6-311++G(d, p) 基组水平上研究了在星际媒介条件下在气相中和在模拟的冰颗粒表面上的化学反应: CH2NH分子和两个异构体分子HNC/HCN通过Strecker合成生成H2NCH2CN(氨基乙氰, 一个重要的苷氨基酸前置分子). 在研究体系中, CH2NH、HCN、HNC 和H2O分子存在于星际密集分子云中, 且早于地球广泛存在. 研究证明, 这些分子之间在星际媒介条件下和在冰颗粒表面上通过Strecker合成路线很容易生成H2NCH2CN. 所以, H2NCH2CN分子在宇宙的星际密集分子云中是广泛存在的. 还讨论了H2NCH2CN分子在新的氨基酸起源中所起的作用, 以及在通过“原始汤”生命起源理论解析早期地球生命起源中可能所起的作用.     

磷硅试剂 - 三烷基硅基亚磷酸酯及磷酸酯的合成研究

1944年,Sauer用六甲基二硅氧烷与五氧化二磷反应,首次获得了分子中含有磷原子和硅原子的化合物(Me_jSiO)_3PO。六十年代初期,Canavan通过对一系列硅氧基烃基膦酸酯的热分解反应进行研究,发现引入含磷有机基     

DFT方法理论研究星际分子C3S+结构和光谱

在B3LYP／6—31lG(d)水平上对可能的星际分子C3S^ 的各种异构体进行了理论计算研究，得到其几何构型、红外光谱和精确能量以利于实验室和星际观测，讨论了其星际含义，并与其中性分子C3S做了比较．结果表明：C3S^ 有3个稳定的异构体，包括线形、三元环和四元环几何构型．按热力学稳定的异构体依次是直线型具有C∞v对称性的CCCS^ (1)，其次是具有CC桥键四元环构型的cC3S^ (2)，能量最高是三元环构型具有CC环外键的C—cCCS^ (3)。     

星际尘埃HC_(3-x)NC_x(x=0～3)与HC_(5-x)NC_x(x=0～5)分子的DFT研究

运用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法,计算了星际尘埃HC_3N,HC_5N分子 及它们的同分异构体的分子结构、相对稳定性、偶极矩、转动常数等,对于HC_(3- x)NC_x(x = 0～3),HC_3N分子比其它的异构体要稳定,将计算所得的HC_3N, HC_2NC的转动常数B_0与实际的观测值B_0相比较,发现两者能较好地吻合。比较 HC_(5-x)NC_x(x = 0～5)的各同分异构体的总能量,发现HC_5N的相对稳定性最高 ,但它的偶极矩相对较低。将HC_5N的转动常数B_0的理论计算值与实际观测值进行 比较,其相对标准误差仅0.6%。     

冰冻的氨基酸

美国加州和欧洲的两个研究小组发现,作为生命关键物质的氨基酸可以像在星际太空中一样,在冰粒中形成。这是在实验室中模拟太空条件生成氨基酸的首例报道。　　由陨石携带到地球上的氨基酸,表明氨基酸能够在太空中形成,但对于它们是怎样形成和在什么地方形成的,却一直存在着疑问。两个研究组的研究结果表明,星际太空中经常存在的紫外线,可以在低于15K的低温下和水及其他简单分子的冰冻混合物起作用,从而产生氨基酸。　　很多天文化学家曾经认为,在陨石中找到的氨基酸是在有水环境中,而且可能是在小行星上形成的。在陨石中的轻氨基酸,特别是…     

星际炔氰分子电子结构和分子振动的理论研究

用MINDO/3法计算了星际炔氰分子(HC_2nCN,n=0,1,…,5)的电子结构和振动频率;得出了炔氰分子的HOMO、LUMO、电子总能量E_T与n之间的线性关系。炔氰分子n愈大,HOMO愈高,LUMO愈低,体系愈不稳定。由计算的振动频率和对振动模式的分析可知,在炔氰分子中(HCN除外),应有频率约为3820cm^-1的H-C伸缩振动和800cm^-1的H-C-C弯曲振动这样的特征振动。     

分子发射腔分析含磷有机化合物

某些元素在火焰中的分子发射现象早就为人们知晓,特别是磷、硫等元素在屏蔽的氢火焰中发射特征的绿、蓝色光,六十年代即被应用于色谱检测。而Belcher等人1973年提出的时间分辨分子发射腔分析法(缩写MECA),则更进一步开拓了利用分子发射现象快速、灵敏、简易地分析某些非金属元素的新前景。有关分子发射腔分析的进展已有专文评     

一种新型糖脂单分子膜与伴刀豆蛋白A的分子识别

一种新型糖脂单分子膜与伴刀豆蛋白Ａ的分子识别张希，沈家骢ＲｕｍｐＥ．，ＲｉｎｇｓｄｏｒｆＨ．（吉林大学化学系，长春，１３００２３）（德国Ｍａｉｎｚ大学有机化学研究所）关键词糖脂，单分子膜，分子识别糖与蛋白质、核酸相比，直到六十年代还只当作贮能和结构的...     

GP方程与Hammett方程

强调反应分子中某些特殊轨道起主要作用的普遍化的微扰理论(Generalized Perturba-tion Theory,简称GPT)是六十年代中期发展起来的讨论有机化学反应性的重要理论模型之     

凝胶色谱的新进展

凝胶色谱发展的回顾凝胶色谱是六十年代发展起来的一种新型柱色谱,是色谱中最新的分离技术之一。它的分离基础主要根据溶液中的分子体积(或称分     

牛顿与近代化学

艾萨克·牛顿(Isaac Newton,1642—1727)尼科学史上的一位巨人,是历史上把科学造就成今天这样一幅壮丽奇景的极少数伟大人物之一。他由于发现了万有引力定律,创立了科学的天文学;由于进行了光的     

土卫六大气中H2和N+反应的动力学研究

依据Titan大气的压强和温度条件计算了N++H2→NH++H反应的热化学函数. 结果发现, 该反应是一个吸热反应, 在Titan的低温环境中不具有反应自发性. 运用量子化学理论计算研究了反应的动力学性质, 发现该反应在300 K温度下的反应速率k=4.16×10−10 cm3•mol−1•s−1, 在实验室温度下(298.15 K)的反应势垒是109.847 kJ•mol−1. 依据Titan电离层气压温度条件计算了90 Pa压强条件下1 K到5000 K温度范围内(极低温度和极高温度)的 反应活化能和反应速率, 研究发现低温下该反应的反应速率非常低, 而且, 随着温度的降低, 反应速率急剧降低. 理论计算值和文献中的实验值也符合得较好, 理论计算数据可以为星际分子的模拟实验提供一定的参考.     

价层电子对互斥理论

化学物质的许多物理性质和化学性质都与原子在分子中的相对位置有密切关系。因此,研究分子的几何形状并找出其内在规律是很有意义的。在有关分子几何形状的定性理论中,定域电子对理论从六十年代以来发展很快,由 R.J.Gillespie 提出的价层电子对互斥理论(简称 VSEPR 理论)就是其中比较成功的一种模型。定域电子对理论的一个共同特点是假设泡利效应和静电效应使电子在分子的某些空间区域里有最大的出现几率,分子的几何形状和这些区域的关系十分密     

CH自由基共振增强多光子电离光谱

ＣＨ自由基在燃烧化学、星际化学、化学发光和化学激光研究中占有重要的地位,并且作为最简单的碳氢化合物,ＣＨ自由基是理想的理论计算模型分子,在理论研究领域中也有着重要的地位．因此 ,多年来人们对ＣＨ自由基进行了大量的研究［１ -９］,但是对于ＣＨ自由基,到目前为止大部分局限于低激发态的研究,对于较高激发态的研究报导则很少见．Ｃｈｕｐｋａ等［２ -６］用(２ １)ＲＥＭＰＩ方法获得了ＣＨＤ态的ｖ＝２振动能级光谱．然而后来Ｔｊｏｓｓｅｍ和Ｓｍｙｔｈ［７］测量了同波段的ＲＥＭＰＩ光谱,发现他们测得的光谱谱峰强度与…     

量子化学的现状和展望

量子化学,是用量子力学的原理,通过求解“波动方程”,得到原子及分子中电子的运动、核的运动以及它们的相互作用的微观图象,用以阐明各种谱图(光谱、波谱及电子能谱等),总结基元反应的规律,预测分子的稳定性和反应活性。虽然,波动方程的严格求解,只对最简单的二体问题(类氢原子)可行,但对结构复杂的分子,采用近似方法,仍然可能得到足够精确的结果。这方面的发展是很快的,特别是六十年代以来,快速计算技术的普及应用起了重要推动作用。     

八一年诺贝尔化学奖获得者福井谦一及其理论

日本化学家福井谦一(Fukui Kenich)和美国的罗尔德·霍夫曼(R. Hoffmann)共同获得了一九八一年的诺贝尔化学奖。他们的研究工作是以量子力学为基础,目的在于从理论上对化学反应过程作出预测。六十年代中期,福井的“前线轨道理论”与伍德沃德-霍夫曼所建立的“分子轨道对称守恒理论”几乎同时问世,这两个理论都是通过同实验化学家的实验发现密切的相互影响而形成的。福井谦一是日本第一个获得诺贝尔化学奖的科学家。他出生于1918年。1941年于日本京都大学工业化学系毕业后,进入大学院学习