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科學家發現最原始的光氧化催化劑為原始大氣與生命的產生提供轉化支持
研究人員證明﹐由氨和甲烷等離子體形成的固體可以利用陽光催化胺到亞胺的轉化﹐這一過程可能是早期生物大分子形成的關鍵。研究表明原始大氣可能為這種轉化提供了必要的催化劑﹐從而支持了早期RNA分子的進化。
太陽是地球上第一批生化分子的關鍵動力﹐它與催化劑一起促進了關鍵反應﹐加快了化學過程。一組研究人員最近證明﹐氨和甲烷等離子體相互作用產生的一種物質有可能利用光能促進胺到亞胺的轉化。這種機制可能是最早的生物分子形成的重要原因。這些發現最近發表在《Angewandte Chemie》雜誌上。
30至40億年前在原始地球上﹐第一批生物分子正在生命爆發之前形成。然而﹐這些早期化學反應需要催化劑。研究人員發現﹐原始大氣本身就可以作為這些催化劑的來源。研究小組利用甲烷和氨氣(它們很可能存在於籠罩著太古宙的高溫氣體混合物中)﹐使用化學氣相沉積法生產出含氮碳化合物作為可能的催化劑。他們發現﹐在反應室中﹐分子從氨氣和甲烷等離子體中凝結到表面﹐迅速生長形成一種類似於摻氮石墨的固態含氮碳聚合物。
研究小組觀察到﹐不規則結合的氮原子賦予了這種聚合物催化活性位點和電子結構﹐使其能夠被光激發。研究人員隨後轉而證明這種物質在光的作用下可以還原或氧化其他物質的程度。早期地球上最重要的反應之一可能是亞胺的形成。亞胺又稱希夫鹼﹐是胺的一種脫氫形式﹐胺是由碳﹑氮和氫組成的化合物。許多化學家認為﹐在原始地球上﹐亞胺可能參與了第一代遺傳分子核糖核酸(RNA)的形成。研究團隊證明﹐他們的等離子催化劑可以利用陽光將胺轉化為亞胺。
研究小組說﹐基於氮化碳的光催化劑﹐如等離子體產生的物質可以持續數百萬年﹐並產生重要的化學中間體。此外﹐它們還可以作為含碳和含氮化合物的來源。通過證明僅利用早期地球大氣中存在的氣體和條件就有可能產生這種催化劑﹐這項研究為生物分子可能的進化路徑提供了新的啟示。
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很有趣的發現，在有機化學中很多的化學反應也依賴催化劑來進行的，例如把石油時通過裂化反應(cracking)分解 ...
雙面刃 雙面刃 地球如果沒有臭氧層跟大氣層
那太陽噴出的太陽風只不過是巨大的核子照射武器罷了... 很有趣的發現，在有機化學中很多的化學反應也依賴催化劑來進行的，例如把石油時通過裂化反應(cracking)分解為塑膠就需要過氧化物(peroxide)和大量的能量，也就是高溫才可以做到。但利用光子作為催化劑並不常見。再次了解到至今的地球的生物多樣性是多麼依賴太陽
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