Molekul atmosfera sukar difahami dihasilkan dalam makmal untuk kali pertama

Molekul metanadiol yang sukar difahami sebelum ini yang penting kepada komuniti organik, sains atmosfera dan astrokimia telah dihasilkan secara sintetik buat kali pertama oleh penyelidik Universiti Hawaiʻi di Mānoa. Penemuan dan kaedah mereka diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan pada 30 Disember.

Metanediol juga dikenali sebagai formaldehid monohidrat atau metilena glikol. Dengan formula kimia CH₂(OH)₂, ia adalah diol geminal termudah, molekul yang membawa dua kumpulan hidroksil (OH) pada satu atom karbon. Molekul organik ini dicadangkan sebagai perantara utama dalam pembentukan aerosol dan tindak balas dalam lapisan ozon atmosfera.

Pasukan penyelidik—yang terdiri daripada Profesor Jabatan Kimia Ralf Kaiser, penyelidik pasca doktoral Cheng Zhu, N. Fabian Kleimeier dan Santosh Singh, dan Makmal WM Keck dalam Penolong Pengarah Astrokimia Andrew Turner—menyediakan methanediol melalui pemprosesan ais bersuhu sangat rendah secara bertenaga dan memerhatikan molekul melalui alat spektrometri jisim berteknologi tinggi yang mengeksploitasi fotoionisasi vakum boleh tala (proses di mana ion terbentuk daripada interaksi foton dengan atom atau molekul) di Makmal WM Keck dalam Astrokimia. Pengiraan struktur elektronik oleh Profesor Madya Universiti Mississippi Ryan Fortenberry mengesahkan kestabilan fasa gas molekul ini dan menunjukkan laluan melalui tindak balas atom oksigen teruja secara elektronik dengan metanol.

Penemuan itu, kata para penyelidik, memajukan persepsi mereka tentang kimia asas dan ikatan kimia diol geminal dan menandakan peranan mereka sebagai pemain utama dalam persekitaran atmosfera dan antara bintang. Ahli astronomi kini boleh menggunakan teleskop radio untuk mengenal pasti molekul yang sukar difahami, seperti methanediol, di angkasa lepas.

Strategi serba boleh ini untuk mula-mula mensintesis molekul, seperti diol geminal, sebelum pencarian mereka di kawasan pembentuk bintang, akhirnya boleh membawa kita lebih dekat kepada pemahaman tentang struktur molekul dan ikatan kimia molekul organik eksotik, yang menurut buku teks “tidak sepatutnya wujud. .” Penulis juga merancang penyiasatan kestabilan dan penyediaan methanetriol [CH(OH)₃] dan metanatetraol [C(OH)₄].