Naftaleen kan al bij een paar Kelvin ontstaan uit vinylacetyleen en een fenylradicaal. Mogelijk is dit de manier waarop polycyclische aromaten (PAK’s) ontstaan in de interstellaire ruimte, schrijft de Leidse astrochemicus Xander Tielens samen met Amerikaanse collega’s in PNAS.

Tot nu toe werd aangenomen dat zulke PAK’s alleen kunnen ontstaan bij een paar duizend Kelvin, bijvoorbeeld tijdens verbrandingsprocessen. Dat zou dan gaan via klassieke reactiemechanismen, zoals waterstofabstractie en additie van acetyleen, met activeringsenergieën die zo hoog zijn dat je die paar duizend K hard nodig hebt.

Alleen is de laatste jaren duidelijk geworden dat die PAK’s in de interstellaire ruimte heel snel worden afgebroken. Wanneer ze echt alleen worden gevormd op de weinige locaties in het heelal waar het echt heet is, dan zou de concentratie veel lager moeten zijn dan zij in werkelijkheid is.

Onderzoekers van de University of Hawai’i hebben nu ontdekt dat je óók naftaleen (C₁₀H₈) kunt krijgen wanneer je een bundel fenylradicalen (C₆H₅) laat kruisen met een bundel vinylacetyleenmoleculen (CH₂=CH-C=CH). Die reactie is exotherm en lijkt helemaal geen meetbare activeringsenergie te hebben, zodat hij in principe gewoon moet kunnen verlopen in de interstellaire koude (denk aan 10 K).

Collega’s van de Florida International University hebben het nagerekend en concluderen dat het ook in theorie mogelijk is. De astrochemische implicaties zijn vervolgens door Tielens op een rij gzet.

De onderzoekers vermoeden dat grotere PAK’s (dus met meer dan 2 ringen) via vergelijkbare routes kunnen worden gevormd, net als varianten met stikstof in de ringen of met allerlei functionele zijketens. Maar dat moeten ze nog uitzoeken.

bron: University of Hawai’i at Manoa