星际冰类模拟中乙醛的氢化反应揭示受限的破坏机制
星系天体物理
2025-02-26 v1
摘要
我们旨在确定乙醛 (CH3CHO) 的主要氢化路径。作为一种部分不饱和分子，CH3CHO 可与更高度氢化的物种（如乙醇 C2H5OH）或更不饱和的物种（如酮烯 H2CCO）相关联。我们采用高度精确的量子化学计算方法，确定 CH3CHO + H/D 反应的反应速率常数。我们的理论结果与实验结果对比，后者针对 CH3CHO 的氢化和氘化进行实验研究。我们发现，乙醛抗氢化，仅有 10% 转化为除 CH3CHO 之外的产物。这源于 HCO 基团的 H 抽象占主导地位，反应速率常数高出下一个可能的反应通道（即在醛基碳上的氢化）高出四个数量级。所形成的 CH3CO 自由基在所有可能的反应位置上都发生无垣或近乎无垣的反应，重新形成 CH3CHO，形成闭环，防止乙醛被氢化。我们约束了第二反应的分支比率。我们的实验结果与计算结果一致，两者结合可解释 CH3CHO 与 C2H5OH 之间关系不直接。我们的结果说明乙醛的破坏受限，强化了将其视为丰富且韧性的 COM 的观念。实验中未观察到该分子的活性脱附。我们的结果与其他建模工作一致，说明 CH3CHO 与 C2H5OH 之间的联系并非直接。最后，我们的结果可解释前星际核心中 CH3CDO 的 excess 现象。
引用
@article{arxiv.2412.17529,
title = {Hydrogenation of acetaldehyde on interstellar ice analogs reveals limited destruction},
author = {Germán Molpeceres and Thanh Nguyen and Yasuhiro Oba and Naoki Watanabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17529},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics