Un problema que ha desconcertado a la comunidad científica durante más de 50 años finalmente ha sido resuelto por investigadores de la Universidad de Hawai en Manoa, la Universidad Internacional de Florida y la Universidad Ruhr de Bochum (Alemania).

El oxireno cíclico es un reactivo importante en entornos interestelares y se considera una de las moléculas más enigmáticas de los compuestos orgánicos transitorios. Apodado “incombinable” por los químicos orgánicos, los investigadores prepararon oleoxirina mediante el tratamiento activo de hielo a temperatura extremadamente baja combinado con la transferencia de energía resonante en la matriz de hielo y observaron la molécula con un instrumento de espectrometría de masas de alta tecnología que explota la ionización Fotodiodo ajustable. El proceso por el cual se forma un ion a partir de la interacción de un fotón con un átomo o molécula, en el laboratorio de W.M. Keck en UH Manoa en Astroquímica.

Estructuras de isómeros de C2H2O. – Se muestran la longitud de enlace (en biometría), los ángulos (grados), los grupos de puntos y los estados básicos electrónicos. Los átomos están codificados por colores en blanco (hidrógeno), gris (carbono) y rojo (oxígeno). Los IE de efecto de campo eléctrico calculados y los rangos de energías relativas (ΔE) calculados en CCSD(T)/CBS//CCSD(T)/aug-cc-pVTZ se corrigieron con correcciones inconsistentes para la energía vibratoria de punto cero (ZPVE). Universidad de Hawái en Manoa / Science Advances

La preparación de la molécula antisentido euxirina avanza en la comprensión experimental y teórica fundamental de los enlaces químicos y la estabilidad de este tipo de moléculas y allana el camino para la síntesis futura de moléculas similares en entornos extremos. La detección de oxireno en un entorno tan extremo indica que representa un objetivo astronómico digno de ser buscado en fase gaseosa por radiotelescopios como el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array y el James Webb Space Telescope.

“Estos experimentos revelan que las nubes moleculares y las regiones de formación de estrellas pueden explotarse como laboratorios naturales donde moléculas exóticas como los antineoplásicos, que tradicionalmente son muy inestables en la Tierra, pueden sintetizarse fácilmente en condiciones químicas y físicas de baja temperatura”, dijo Kaiser. “La identificación de la exótica molécula acrina conducirá a extensos estudios de laboratorio para sintetizar e identificar moléculas hasta ahora inestables y escurridizas, aumentando así nuestro conocimiento de la estructura molecular y los enlaces químicos de estas especies”.

Se agregaron Alexander M. Meibel (Universidad Internacional de Florida) y Andre K. Eckhardt (Ruhr-University Bochum, Alemania).

Los resultados fueron publicado en Science Advances en marzo de 2023. El equipo de investigación incluye a Kaiser, los becarios postdoctorales Jia Wang y Joshua H. Marks, y el laboratorio de W.M. Keck en Astroquímica, el subdirector Andrew Turner.

El Departamento de Química está ubicado en la Facultad de Ciencias Naturales de la UH Manoa.

Detección de la fase gaseosa de la anoxirinaAvances científicos (acceso abierto)

Astrobiología y Astroquímica