星際有機分子

星際有機分子(Interstellar molecules)即存在於星際空間的有機分子。星際有機分子的發現有助於幫助人類了解星雲及恆星的演變過程,同時也增大了外星生命存在的可能性,是現在天文學的分支——星際化學的基礎。因此它也被譽為“20世紀60年代天文學四大發現”之一。

基本介紹

  • 中文名:星際有機分子
  • 外文名:Interstellar molecules
  • 定義:即存在於星際空間的有機分子
  • 發現時間:20世紀60年代
  • 三大基礎理論:天體演化,生命起源與物質結構
  • 分子數量:至今已達到123種
發現,研究,分子,雙原子,三原子,四原子,五原子,六原子,七原子,八原子,九原子,超過九個原子,含氘原子的分子,未經證實的分子,

發現

星際分子即存在於星際空間的有機分子和無機分子。 從19世紀起,天文學家們就觀測到某些跡象,表明星際空間不是一片真空。1930年,美國天文學家特朗普勒(R.J. Trumpler,1886年-1956年)通過對銀河星團的研究,證實了星際之間的確存在星際物質。星際物質中90%以上是氣體,其餘是塵埃微粒,溫度通常在零下200攝氏度以下,用光學望遠鏡根本觀測不到。1944年,荷蘭天文學家范德胡斯特(H.C van deHulst 1918年-)根據相關理論推斷星際氫原子會發射波長21厘米的電磁波。1951年,用射電望遠鏡果然探測到了這種輻射。 由於星際物質非常稀薄,天文學家們起初認為星際氣體都是單個原子或離子,分子是根本不可能存在的。1957年,美國物理學家湯斯(C.H.Townes,1915年-)指出了宇宙空間可能存在的17種星際分子,並提出探測到它們的方法。隨後,科學家們1963年在仙后座探測到了羥基(OH),1968年在銀河系中心區探測到了氨(NH3)和水,1969年發現了甲醛(HCHO)。到1991年,科學家已經陸續發現了超過100種星際分子。
宇宙中廣泛存在著星際有機分子宇宙中廣泛存在著星際有機分子
星際有機分子星際有機分子
星際有機分子的發現有助於幫助人類了解星雲及恆星的演變過程,同時也增大了外星生命存在的可能性,是如今天文學的分支——星際化學的基礎。因此它也被譽為“20世紀60年代天文學四大發現”之一。

研究

星際有機分子的研究是三大基礎理論(天體演化,生命起源與物質結構)研究的一個重要交叉點。地球到底是不是宇宙中唯一存在高級生命的天體,這個問題是不能輕易地下結論的。因而需要深入研究各種類型的星際有機分子,去獲取更多與更可靠的宇宙信息。 星際有機分子和類星體,脈衝星,宇宙微波背景輻射構成了二十世紀六十年代天文學的四大發現。加拿大河茨拜格天體物理研究所的學者們在金牛座的星際雲中發現了一種九個原子的有機分子,分子式為HC7N,分子量達99。這種含有長碳鏈的直鏈分子,結構比較複雜,接近於有機化合物,至今(2010年),地球上天然化合物中尚沒有發現它的存在。
幫助科學家發現星際有機分子的射電望遠鏡幫助科學家發現星際有機分子的射電望遠鏡
後來,英國化學家克羅托等人在1977年5月用人工方法合成了它。後來,加拿大阿爾貢天文台報導,又發現了一種十一個原子的星際分子氰基辛炔HC9N。結構式為:HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N。這是人類所發現的最重的星際有機分子,它的分子量已達到123。當然,隨著科學的發達,星際有機分子的記錄還會不斷刷新。

分子

以下依照原子的數目編組,列出在星際物質中被檢測出的分子,如果在分子的欄位中是空白的,表示只有離子的形式被檢測出來。在科學文獻中未被確定的,那個位置也會留空。

雙原子

分子
英文名稱
中文名稱
離子
AlCl
Aluminium monochloride
—
AlF
Aluminium monofluoride
—
C2
Carbon dimer
—
—
Fluoromethylidynium
氟化次甲基正離子
CF+
CH
Methylidyne radical
次甲基自由基
CH+
CN
Cyanogen radical
氰基自由基
—
CO
Carbon monoxide
一氧化碳
CO+
CP
Carbon monophosphide
一磷化碳
—
CS
Carbon monosulfide
—
FeO
Iron(II) oxide
—
H2
Molecular hydrogen
氫分子
—
HCl
Hydrogen chloride
—
HF
Hydrogen fluoride
—
HO
Hydroxyl radical
羥基自由基
—
HS
Sulfur hydride
一硫化氫
SH+
KCl
Potassium chloride
—
N2
Molecular nitrogen
氮分子
—
NH
Nitrogen monohydride
一氮化氫
—
NO
Nitric oxide
—
NS
Nitrogen sulfide
—
NaCl
Sodium chloride
—
O2
Molecular oxygen
氧分子
—
PN
Phosphorus nitride
一氮化磷
—
PO
Phosphorus monoxide
一氧化磷
—
SO
Sulfur monoxide
SO+
SiC
Carborundum
—
SiN
Silicon mononitride
一氮化矽
—
SiO
Silicon monoxide
—
SiS
Silicon monosulfide
—

三原子

分子
英文名稱
中文名稱
離子
AlNC
Aluminum isocyanide
異氰基鋁
—
C3
Tricarbon
三原子碳
—
C2H
Ethynyl radical
乙炔基自由基
—
C2O
Dicarbon monoxide
—
C2S
Thioxoethenylidene
一硫化二碳
—
C2P
二碳化一磷自由基
—
CO2
Carbon dioxide
二氧化碳
—
—
Protonated molecular hydrogen
H3+離子
H3+
H2C
Methylene
—
H2O
Water
水分子
—
H2S
Hydrogen sulfide
—
HCN
Hydrogen cyanide
—
HCO
Formyl radical
甲醯基自由基
HCO+
HCP
Phosphaethyne
膦雜乙炔
—
—
Thioformyl
硫雜甲醯基正離子
HCS+
HNC
Hydrogen isocyanide
—
—
Diazenylium
二亞胺氮鎓離子
HN2+
HNO
Nitroxyl
—
—
Isoformyl
HOC+
KCN
Potassium cyanide
—
MgCN
Magnesium cyanide
一氰化鎂
—
MgNC
Magnesium isocyanide
一異氰化鎂
—
NH2
Amino radical
氨基自由基
—
—
—
N2H+
N2O
Nitrous oxide
—
NaCN
Sodium cyanide
—
OCS
Carbonyl sulfide
—
SO2
Sulfur dioxide
二氧化硫
—
c-SiC2
c-Silicon dicarbide
c-二碳化矽
—
SiCN
Silicon carbonitride
碳氮化矽
—
SiNC
Silicon naphthalocyanine
—

四原子

分子
英文名稱
中文名稱
離子
l-C3H
Propynlidyne
—
c-C3H
Cyclopropynylidyne
亞環丙炔基自由基
—
C3N
Cyanoethynyl
氰化乙炔基
C3N−
C3O
Tricarbon monoxide
一氧化三碳
—
C3S
Tricarbon sulfide
一硫化三碳
—
—
Hydronium
H3O+
C2H2
Acetylene
—
H2CN
Methylene amidogen
H2CN+
H2CO
Formaldehyde
甲醛
—
H2CS
Thioformaldehyde
—
HCCN
—
—
—
Protonated hydrogen cyanide
質子化的氰化氫
HCNH+
—
Protonated carbon dioxide
質子化的二氧化碳
HOCO+
HNCO
Isocyanic acid
—
HNCS
Isothiocyanic acid
異硫氰酸
—
NH3
Ammonia
—
SiC3
Silicon tricarbide
三碳化矽
—

五原子

分子
英文名稱
中文名稱
離子
C5
—
—
CH4
Methane
甲烷
—
c-C3H2
Cyclopropenylidene
亞環丙烯基自由基
—
l-H2C3
Propadienylidene
亞丙二烯基
—
H2CCN
Cyanomethyl
氰甲基自由基
—
H2C2O
Ketene
—
H2CNH
Methylenimine
—
—
Protonated formaldehyde
質子化的甲醛
H2COH+
C4H
Butadiynyl
C4H–
HC3N
Cyanoacetylene
—
HCC-NC
Isocyanoacetylene
異氰基乙炔
—
HCOOH
Formic acid
—
NH2CN
Cyanamide
氨腈
—
HC(O)CN
Cyanoformaldehyde
甲醯腈
—
SiC4
Silicon-carbide cluster
碳化矽簇合物
—
SiH4
Silane
—

六原子

分子
英文名稱
中文名稱
離子
c-H2C3O
Cyclopropenone
環丙烯酮
—
C2H4
Ethylene
—
CH3CN
Acetonitrile
—
CH3NC
Methyl isocyanide
—
CH3OH
Methanol
甲醇
—
CH3SH
Methanethiol
—
l-H2C4
—
—
—
Protonated cyanoacetylene
質子化的氰基乙炔
HC3NH+
HCONH2
Formamide
甲醯胺
—
C5H
Pentynylidyne
亞戊炔基
—
HC2CHO
Propynal
—
HC4N
—
—
CH2CNH
Ketenimine
—

七原子

分子
英文名稱
中文名稱
離子
c-C2H4O
Ethylene oxide
—
CH3C2H
Methylacetylene
—
H3CNH2
Methylamine[
—
CH2CHCN
Acrylonitrile
—
H2CHCOH
Vinyl alcohol
—
C6H
Hexatriynyl
己三炔基
C6H–
HC4CN
Cyanodiacetylene
氰基丁二炔
—
CH3CHO
Acetaldehyde
—

八原子

分子
英文名稱
中文名稱
H3CC2CN
Methylcyanoacetylene
甲基氰基乙炔
H2COHCHO
Glycolaldehyde
HCOOCH3
Methyl formate
甲酸甲酯
CH3COOH
Acetic acid
乙酸
H2C6
Hexapentaenylidene
亞己五烯基
CH2CHCHO
Propenal
CH2CCHCN
Cyanoallene
氰基丙二烯
C7H
Heptatrienyl radical
庚三烯基自由基
NH2CH2CN
Amino acetonitrile

九原子

分子
英文名稱
中文名稱
離子
CH3C4H
Methyldiacetylene
甲基丁二炔
—
CH3OCH3
Dimethyl Ether
—
CH3CH2CN
Propionitrile
—
CH3CONH2
Acetamide
—
CH3CH2OH
Trans-Ethyl Alcohol
乙醇
—
C8H
Octatetraynyl
辛四炔基
C8H–
HC6CN
Cyanohexatriyne
氰基己三炔
—
CH3CHCH2
Propylene
—

超過九個原子

原子數
分子
英文名稱
中文名稱
離子
10
(CH3)2CO
Acetone
—
10
CH3CH2CHO
Propanal
—
10
CH3C5N
Methyl-cyano-diacetylene
甲基氰基丁二炔
—
11
HC8CN
Cyanotetra-acetylene
氰基辛四炔
—
11
CH3C6H
Methyltriacetylene
甲基己三炔
—
12
H3COC2H5
trans-ethyl methyl ether
—
12
C6H6
Benzene
—
13
HC10CN
Cyanodecapentayne
氰基癸五炔
—
18
—
Naphthalene
C10H8−

含氘原子的分子

分子
英文名稱
中文名稱
HD, H2D+
Deuterated molecular hydrogen
氘取代的H3+離子
HDO, D2O
Heavy water
DCN
Hydrogen cyanide
氰化氘
DCO
Formyl radical
氘代甲醯基自由基
DNC
Hydrogen isocyanide
異氰基氘
N2D+
—
NH2D, NHD2, ND3
Ammonia
氘代氨
HDCO, D2CO
Formaldehyde
氘代甲醛
CH2DCCH, CH3CCD
Methylacetylene
氘代甲基乙炔

未經證實的分子

分子
英文名稱
中文名稱
H2NH2CCOOH
Glycine
CO(CH2OH)2
1,3-dihydroxypropanone

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