Cinética de reacción de CN + tolueno y su efecto en la producción de nitrilo aromático en la nube molecular de Tauro y atmósfera de Titán

La superficie de energía potencial de la reacción CN + tolueno en el nivel CCSD(T)/CBS // M06-2X-D3/6-311 + G(d, p) en este trabajo. Las vías fuertemente favorables están representadas en rojo. Las energías entre paréntesis son los resultados calculados sobre el nivel M06-2X/aug-cc-pVTZ de Messinger et al. (Messinger et al. 2020). astro-ph.GA

Se cree que las interacciones entre los radicales ciano y los hidrocarburos aromáticos son vías importantes para la formación de nitrilo aromático en el medio interestelar (ISM), incluidas las identificadas en la Nube Molecular Tauro (TMC-1).

Los nitrilos aromáticos pueden participar en la formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos que contienen nitrógeno (PANH) en la atmósfera de Titán. Aquí, las simulaciones cinéticas ab initio revelan una alta eficiencia de 10-10 cm3 s y una competencia de productos diferente 30-1800 K y 10-7-100 atm para la reacción de CN + tolueno.

En la región de formación de estrellas del entorno TMC-1, los rendimientos de producto de benzonitrilo y tolonitrilo para naftaleno que reaccionan con tolueno pueden ser de aproximadamente 17% y 83%, respectivamente. Los principales productos de descubrimiento, los tolonitrilos, pueden actuar como representantes del tolueno no descubierto en ISM debido a los momentos dipolares mucho más grandes. La competencia entre productos bimoleculares y no moleculares es extremadamente intensa debajo de la región de formación PANH más cálida y densa en la estratosfera de Titán.

Los resultados computacionales muestran que las fracciones de tolonitrilo, intercalado y benzonitrilo son 19%–68%, 15%–64% y 17%, respectivamente, a 150–200 K y 0,0001–0,001 atm (presión estratosférica de Titán). Entonces, el benzonitrilo y el tolonitrilo pueden contribuir a la formación de PANH por adiciones sucesivas de C2H. La información cinética de los nitrilos aromáticos para la reacción CN + tolueno calculada aquí ayuda a explicar el mecanismo de formación de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) o PANH en diferentes entornos interestelares y restringe los modelos astrofísicos correspondientes.

READ  La sonda de Marte, el orbitador se prepara para reanudar las operaciones

Mengqi Wu, Xiaoqing Wu, Qifeng Hou, Jiangbin Huang, Dongfeng Zhao, Feng Zhang

Temas: astrofísica de galaxias (astro-ph.GA); Astrofísica Solar y Estelar (astro-ph.SR)
Citado como: arXiv:2304.03582 [astro-ph.GA] (o arXiv: 2304.03582v1 [astro-ph.GA] para esta versión)
Día de entrega
De: Mengqi Wu
[v1] viernes, 7 de abril de 2023 10:48:34 UTC (1925 KB)
https://arxiv.org/abs/2304.03582
Astrobiología y Astroquímica

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *