荷能離子誘導(dǎo)的化學(xué)反應(yīng)及其在早期生命化學(xué)進(jìn)化中的作用研究.pdf

1、根據(jù)化學(xué)進(jìn)化論觀點(diǎn)，生命的起源與進(jìn)化是一個(gè)從無機(jī)到有機(jī)，從簡(jiǎn)單有機(jī)分子到復(fù)雜生物體系的過程。早期生命的化學(xué)進(jìn)化，也就是生物分子的前生物合成在自然條件下并不能自發(fā)進(jìn)行。它需要外來能量的參與。荷能離子作為一種能量載體，無疑能夠參與化學(xué)反應(yīng)，幫助其跨越反應(yīng)產(chǎn)物與底物之間的熱力學(xué)能壘，從而誘導(dǎo)化學(xué)合成?；谶@一認(rèn)識(shí)，本文開展了如下研究：
　　 ⑴利用自行設(shè)計(jì)的放電裝置模擬原始地球上隕石撞擊和閃電事件，發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)上異常穩(wěn)定的氮?dú)饽軌蛲ㄟ^放

2、電產(chǎn)生數(shù)百eV能量的N+并以-NH2的形式固定下來，而后者在水的參與下又會(huì)與陽極石墨碳通過一系列反應(yīng)得到十多種蛋白氨基酸，其中一些復(fù)雜氨基酸如苯丙氨酸的合成頗有意義。
　　 ⑵用放射性核241Am發(fā)出的α粒子模擬天然放射能，將其作用于羧酸鹽(乙酸鈣和琥珀酸鈣)及其銨鹽溶液，其間產(chǎn)生的自由基通過耦合、氧化、脫羧和氨基化等歷程會(huì)生成新的產(chǎn)物，如：乙酸→琥珀酸，琥珀酸→丙二酸，乙酸+NH4+→甘氨酸，琥珀酸+NH4+→甘氨酸+丙氨酸+

3、絲氨酸。
　　 ⑶鑒于低能離子在星際空間和近地表面的廣泛存在，我們將離子注入機(jī)產(chǎn)生的30keV Ar+和N+作用于不同pH值的固態(tài)苯丙氨酸，發(fā)現(xiàn)通過自由基反應(yīng)歷程有產(chǎn)率高達(dá)3～4％的二肽產(chǎn)物生成，其最佳反應(yīng)pH為8～9;4)利用前面的放電裝置，我們還發(fā)現(xiàn)常壓惰性氣體氦氣條件下，石墨陽極的高電流(50mA)輝光放電能夠合成粒徑為20～100nm的富勒烯樣納米顆粒，其中部分顆粒具有明顯晶格結(jié)構(gòu)，這對(duì)解釋星際空間和原始地球上天然富勒烯