星际物质中首次发现手性分子

摘要

来自美国的科学家在星际物质中发现了手性分子环氧丙烷,这是首次在星际物质中发现手性化合物,或许有助于我们更好地认识生命的起源。

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来自美国的科学家在星际物质中发现了手性分子环氧丙烷,这是首次在星际物质中发现手性化合物,或许有助于我们更好地认识生命的起源。

手性是化学中一个重要概念,如果某个分子不能与它的镜像重合,该分子即具有手性。一个典型的例子是有机物的手性。众所周知,一个碳原子可以与四个原子分别形成化学键,形成四面体的结构。如果在分子中与一个碳原子相连的化学基团各不相同,那么这个分子便可以以两种具有手性的结构存在。它们化学组成虽然相同,却像人的左右手一样互为镜像,无法重叠,称为对映异构体。

分子的手性对于生命活动具有重要意义。例如构成蛋白质的α-氨基酸有D和L两种构型,而组成天然蛋白质的全部是L构型的氨基酸。又如一些药物的对映异构体中,只有某一种具有生理活性。因此,探索手性分子在宇宙中的存在对于揭示生命的起源很有意义。存在于地球以外的手性分子此前只在陨石上发现过,而此次美国研究人员利用位于美国西弗吉尼亚州的射电望远镜绿岸望远镜(Green Bank Telescope),成功地从接近银河希中心的分子云人马座B2中发现了手性化合物环氧丙烷。虽然环氧丙烷并不直接参与各种生理活动,这项发现对于探索手性如何参与生命的起源仍然很有帮助。

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环氧丙烷的两种构型。灰色、白色和红色的小球分别代表碳、氢和氧原子。(图片引自原论文)

注:此次在星际物质中发现的这种化合物正式命名应为1,2-环氧丙烷。另有一种名为1,3-环氧丙烷的化合物,其组成与1,2-环氧丙烷相同,但化学结构不同,也不具有手性。

报道:First mirror image molecule spotted in interstellar space

http://www.sciencemag.org/news/2016/06/first-mirror-image-molecule-spotted-interstellar-space

论文:Discovery of the interstellar chiral molecule propylene oxide (CH3CHCH2O)

http://science.sciencemag.org/content/early/2016/06/13/science.aae0328.full

 

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