El hidrógeno atómico marca la diferencia: síntesis en superficies de hidrocarburos aromáticos policíclicos complejos catalizada por hidrógeno

Autores: Carlos Sánchez Sánchez y José Ángel Martín Gago. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC)

La complejidad del cosmos es inmensa. Pese a los siglos de investigaciones, es muy poco lo que se conoce sobre la composición química del universo. Estudios y observaciones realizados sobre diferentes cuerpos celestes tales como cometas, meteoritos y estrellas han demostrado la presencia de una rica variedad de compuestos de base orgánica, desde hidrocarburos alifáticos a compuestos aromáticos, pasando incluso por moléculas biológicas simples como aminoácidos. La gran pregunta que subyace a estos descubrimientos es: ¿cómo han podido surgir estos compuestos en el espacio a partir de moléculas simples?

El grupo ESISNA del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), en colaboración con el grupo Nanotech@surfaces del Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa, Suiza) ha propuesto un nuevo mecanismo que podría explicar la formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) complejos a partir de otros más simples gracias a las propiedades catalíticas que posee el hidrógeno atómico, de gran presencia en nubes de polvo o zonas de formación de planetas.

Concretamente, el estudio, recientemente publicado en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society (JACS), demuestra, mediante un enfoque multitécnica que combina experimentos y teoría, que es posible hacer reaccionar diversos PAHs tales como pentaceno y perileno en presencia de hidrógeno atómico para formar compuestos más complejos tales como nanografenos. En este mecanismo, el papel del hidrógeno es clave ya que es capaz de reducir sustancialmente la barrera de acoplamiento gracias a la formación de una especie radicalaria intermedia como consecuencia de la superhidrogenación de las moléculas que intervienen en la reacción.

 El nuevo mecanismo propuesto en este estudio liderado por el grupo ESISNA abre tanto una nueva vía de síntesis sobre superficies poco reactivas como a la posible formación de la complejidad química encontrada en el espacio.

 

Esquema de la reacción y productos obtenidos a partir de pentaceno y perileno

Contacto

Jose Ángel Martín Gago, Responsable de Grupo ESSISNA del Programa FotoArt-CM. – gago@icmm.csic.es

Coordina FotoArt-CM Víctor A. de la Peña O´Shea el Instituto IMDEA Energía.

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Comentarios

Quizás la respuesta por tanto tiempo buscada, se pueda lograr aplicando una analogía, con los estudios realizados por, Max Planck y Albert Einstein, me refiero a: Radiación de cuerpos oscuros y efecto fotoeléctrico.

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