Molécula atmosférica esquiva producida en laboratorio por primera vez

La molécula de metanodiol, previamente esquiva, de importancia para las comunidades de la ciencia orgánica, atmosférica y la astroquímica, ha sido producida sintéticamente por primera vez por investigadores de la Universidad de Hawai en Mānoa.

El metanodiol también se conoce como formaldehído monohidrato o metilenglicol.

Con la fórmula química CH₂ (OH)₂, es el diol geminal más simple, una molécula que lleva dos grupos hidroxilo (OH) en un solo átomo de carbono.

Estas moléculas orgánicas se sugieren como intermediarios clave en la formación de aerosoles y reacciones en la capa de ozono de la atmósfera.

El equipo de investigación, formado por el profesor del Departamento de Química Ralf Kaiser, los investigadores postdoctorales Cheng Zhu, N. Fabian Kleimeier y Santosh Singh, y W.M. Andrew Turner, director asistente del Laboratorio Keck de Astroquímica, preparó metanodiol mediante el procesamiento energético de hielos a temperaturas extremadamente bajas y observó la molécula a través de una herramienta de espectrometría de masas de alta tecnología que explota la fotoionización al vacío sintonizable (el proceso en el que se forma un ión a partir de la interacción de un fotón con un átomo o molécula) en el WM Laboratorio Keck de Astroquímica.

Los cálculos de la estructura electrónica realizados por el profesor asociado de la Universidad de Mississippi, Ryan Fortenberry, confirmaron la estabilidad en fase gaseosa de esta molécula y demostraron una vía mediante la reacción de átomos de oxígeno excitados electrónicamente con metanol.

Los hallazgos, dijeron los investigadores, avanzan su percepción de la química fundamental y los enlaces químicos de los dioles geminales y significan su papel como un jugador clave en los entornos atmosféricos e interestelares.

Los astrónomos ahora pueden usar radiotelescopios para identificar moléculas esquivas, como el metanodiol, en el espacio profundo.

Esta estrategia versátil para sintetizar primero moléculas, como los dioles geminales, antes de su búsqueda en las regiones de formación de estrellas, puede eventualmente acercarnos a la comprensión de la estructura molecular y los enlaces químicos de moléculas orgánicas exóticas, que según los libros de texto “no deberían existir“.

Los autores también están planificando la investigación de la estabilidad y preparación de metanetriol [CH(OH)₃] y metanetetraol [C(OH)₄].

Fuente: PNAS