Concerted Proton-Transfer Mechanism and Solvation Effects in the HNC/HCN Isomerization on the Surface of Icy Grain Mantles in the Interstellar Medium
Notice bibliographique
Résumé
In order to better understand the isomerization between HNC and HCN on icy grain (or comet nuclei) surfaces in the interstellar medium in connection with a Strecker synthesis route to glycine, B3LYP/6-31+G(d,p) calculations have been carried out on the mechanisms of direct proton transfer (PT), where water molecules play a purely solvating role, and indirect PT, where water molecules participate in a proton relay mechanism. In the direct PT mechanism, a rather high-energy barrier exists for isomerization of HNC to HCN. In the much more important indirect mechanism, a concerted PT process is possible for isomerization in the presence of several water molecules. The calculations show that three water molecules bound to HNC and HCN give rise to a ring reaction significantly favoring the isomerization, a mechanism previously found for this reaction by Gardebien and Sevin ( J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3925). Further quite important solvation effects are included in the present work by addition of explicit solvating water molecules, and by a comparison with Polarizable Continuum Model (PCM) solvation. The final calculated free-energy barrier at 50 K is 3.4 kcal/mol for the isomerization of HNC to HCN with three water molecules in a ring acting as a bridge for concerted PT and seven explicit solvating water molecules; PCM solvation of this entire system leads to a further free-energy barrier reduction of 0.8 kcal/mol. The back isomerization of HCN to HNC, however, is unlikely, with an estimated free-energy barrier of 9.5 kcal/mol at 50 K. These results imply that, on icy surfaces in the interstellar medium, the isomerization of HNC to HCN occurs relatively easily, and the implications for the Strecker synthesis of glycine are discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».