2006年1月6日
化学家们计算了一个非常不寻常的分子结构,一个活跃的原子获得它的绰号“爬行者”。
这种高度腐蚀性的质子化了的甲烷,或CH5 +,也被称为“超级酸,”,这是一个短暂的化学反应,使石油产品。
CH5 +也应该出现在星际云,恒星和行星形成的化学教授安妮·b·麦科伊说俄亥俄州立大学。本人希望她和她的团队在最新一期出版的《科学》杂志上一天会给天文学家一劳永逸地他们需要的工具来确定分子是否真的在空间。欧洲杯线上买球
确定化学物质在地球和外太空,科学家记录被分子吸收光谱的光线。识别出的每个分子都有自己的独特的光谱,像在酒吧代码行。
自1960年代以来,当石油化工实验建议CH5 +的存在,科学家一直在试图记录完整的光谱,但分子不会静坐。科学家们试图形象CH5 +发现,就像一个三岁的孩子——不可能的照片,除了一片模糊。
“CH5 +有五个氢原子爬在一个碳原子位于中心,”麦科伊解释道。氢原子是同时旋转和振动。
因为原子总是在移动中,科学家难以解释。不过,他们记录了CH5 +光谱实验。
研究合著者大卫•奈斯比特钱德拉野蛮,冯董JILA,联合博尔德科罗拉多大学的研究所和国家标准与技术研究所的报告这些光谱的最新的和最好的解决在科学论文。欧洲杯线上买球但尽管如此进步,研究人员无法匹配的行CH5 +条形码任何特定分子的运动。
这是本人和乔尔·m·鲍曼埃默里大学的数学教授。某些特性的光谱,计算运动必须是什么。
结果是最完整的振动光谱,计算理论的分子的结构。
化学家在他们的计算中使用一个独特的战略。
“尽管氢原子不断地,整个范围的类型的结构可以表现为三种基本配置,”麦科伊说。一个配置对应于一个低能量状态的分子,和其他两个更高的能量状态。真品,鲍曼,俄亥俄州立大学研究生林赛·m·约翰逊和艾莫利大学博士后研究员黄Xinchuan计算光谱的所有三个结构。
这本身是标准程序,她说,然后他们继续检查的概率分子认为这三个结构,并使用这些信息来计算重量。
“事实证明,这是至关重要的一步,”麦科伊说。
她承认,她的团队还没有组装CH5 +的全貌,因为他们计算分子的振动,但不占其恒定的旋转。这将是他们的下一个步骤。如果成功的话,他们将会有一个完整的理论的分子的光谱应该是什么样子的。
“这项工作的终极目标是确定一种签名CH5 +,”麦科伊说。“一旦我们有了它,我们可以把它比作是什么观察天文测量,以确定其在不同地区丰富的空间”。
“从更根本的角度来说,一件事,令我好奇的是我们如何描述分子CH5 +没有单一的定义良好的结构和缺乏一个良好定义的结构如何影响其反应,”她继续说。
她和她的合著者已经开始计算会发生什么当氢原子在CH5 +氘取代,也被称为“重氢”。They suspect that adding one or two heavy hydrogen atoms will stabilize the remaining hydrogen atoms and settle "the scrambler" down once and for all.
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