리서치 하이라이트

하이드록시메틸렌의 포획과 터널링을 통한 신속 소멸 메커니즘

Nature 453, 7197

탄소 원자를 가지고 있는 유기 분자는 두개의 결합만을 형성하며, 카르벤(carbine)으로 알려져 있는 두 개의 비 결합 균형 전자를 함유하고 있다. 이러한 카르벤의 대부분은 매우 반응성이 높으며, 직접 관찰하기에는 너무 짧은 수명을 가지는 것으로 여겨져 왔다. 이러한 이유 때문에, 하이드록시메틸렌(hydroxylmethylene)은 포름알데히드의 광화학에 응용하는 분야에 대해 많은 관심을 받아왔으며, 외계 환경에서 탄수화물을 형성하는 것으로 제안되어 왔다. 이러한 현상은 지금까지 관찰된 적이 없었지만, 최근 하이드록시메틸렌이 합성되었으며, 이를 11K에서 아르곤 메트릭스 속에 가둘 수 있었다. 이러한 조건 속에서 신속 하이드로겐 터널링(rapid hydrogen tunnelling)이 관여하는 메커니즘을 통해서 하이드록시메틸렌은 포름알데히드를 형성하기 위해서 2시간 정도의 반감기를 가지도록 재배열 되었다. 이러한 결과는 하이드록시메틸렌이 분광광도계를 통해 관찰할 수 없거나, 우주 공간에서 당을 형성하는데 관여하기에 충분히 길다는 사실을 제안하고 있다.