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J-GLOBAL ID：201102222088890615   整理番号：11A1907886

低温熱水条件下でのギ酸の酸化経路:火星上での有機物の化学及び同位体進化に関する意味

Oxidation pathways for formic acid under low temperature hydrothermal conditions: Implications for the chemical and isotopic evolution of organics on Mars

著者 (2件)： FOUSTOUKOS Dionysis I. (Geophysical Lab., Carnegie Institution of Washington, 5251 Broad Branch Rd. NW, Washington, DC 20015, USA) ,  STERN Jennifer C. (Planetary Environments Lab., Code 699, NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771, USA)
資料名： Geochimica et Cosmochimica Acta  (Geochimica et Cosmochimica Acta)
巻： 76  ページ： 14-28  発行年： 2012年01月01日 
JST資料番号： C0062A  ISSN： 0016-7037  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ギ酸の脱カルボキシル化の速度論に対する溶存過酸化水素の酸化効果及び酸化鉄の触媒的役割を評価するために,一連のフロースルー熱水実験を80°Cから150°Cの温度範囲及び172~241barの圧力において行った。残存HCOOH_(aq)のδ¹³Cもモニターし,酸化過程に伴う速度論的同位体効果を検証した。本実験の結果は,磁鉄鉱の存在以下でのH₂O_2(aq)の分解は擬一次速度論に従い,均一なH₂O_2(aq)-HCOOH_(aq)-H₂O系に比べてより促進されることを明らかにする。これはおそらくFenton過程を通じたヒドロキシルラジカル(・OH)の合成を反映しているのであろう。CO_2(aq)へのHCOOH_(aq)脱カルボキシル化の反応速度定数はまた,以前にH₂O_2(aq)のない実験で測定された値より高い。しかし,鉱物相がない場合に比べて磁鉄鉱が共存するH₂O_2(aq)水溶液の場合の方が反応速度はわずかに遅い。この挙動は,Feを含むヒドロキシルギ酸塩水溶性化学種の生成が考えられるためとされる。これが安定な遷移状態となり,ギ酸分解の活性化エントロピーを減少させるのであろう。均一なH₂O_2(aq)-HCOOH_(aq)-H₂O系において残存するギ酸のδ¹³C値は過去の研究と合致する。しかし,磁鉄鉱を含む実験では残存するギ酸のδ¹³C値の負の変化が生じる。これは・OHによる有機化合物の酸化に特有であるかもしれない。このことは,生物学的に引き起こされる酸化過程で予想される速度論的分別効果に対して,上記の酸化経路による同位体分別は反対であることを示す。これは,H₂O_2(aq)を含むと推測される火星の地下環境に関して,また低温熱水条件での有機物の進化に関して重要な意味を持つ可能性がある。Copyright 2011 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *酸化 ,  過酸化水素 ,  磁鉄鉱 ,  ヒドロキシルラジカル ,  同位体分別 ,  *炭素同位体 ,  *火星 ,  *化学進化 ,  反応速度 ,  脂肪族カルボン酸 ,  *惑星

分類 (3件)： 水圏・生物圏の地球化学  (DD01030A) ,  惑星  (DB04020E) ,  その他の同位体地球化学  (MC03020J)

物質索引 (1件)： ギ酸

タイトルに関連する用語 (11件)： 低温 ,  熱水 ,  ギ酸 ,  酸化 ,  経路 ,  火星 ,  有機物 ,  化学 ,  同位体 ,  進化 ,  意味