星际水冰团簇表面尿素合成：一项量子化学研究
星系天体物理
2023-11-03 v1
摘要
尿素是一种前生物分子，已在少数星际介质（ISM）源和默奇森陨石中被探测到。由于对紫外辐射和高能电子轰击具有稳定性，尿素预期存在于星际冰中。理论与实验研究表明，异氰酸（HNCO）和甲酰胺（NHCHO）是尿素的可能前体。然而，关于其形成路径仍存在不确定性。先前的计算工作表征了甲酰胺与含氮物种反应在气相或少数水分子存在下形成尿素的过程。本工作中，我们通过量子化学计算，研究了在模拟星际冰幔的18个水分子冰团簇模型上HNCO + NH的反应。我们在B3LYP-D3(BJ)/ma-def2-TZVP理论水平上表征了涉及闭壳层与开壳层物种的不同机制，其中自由基-自由基HNCO + NH耦合因几乎无势垒而被发现是最有利的路径。在此路径中，冰表面的存在至关重要，其充当反应物浓缩器/供应者，以及能够耗散尿素形成过程中释放能量的第三体。
引用
@article{arxiv.2311.01175,
title = {Synthesis of urea on the surface of interstellar water ice clusters. A quantum chemical study},
author = {J. Perrero and A. Rimola},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01175},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 7 figures. Accepted for pubication in Icarus