Síntesis de biomoléculas en el medio interestelar: estudio computacional

Abstract

El glicolaldehído (HCOCH2OH), el azúcar más simple, ha sido detectado en diversas zonas del medio interestelar. Este azúcar se origina en la primera etapa de formación de ribosa, que a su vez es clave para formar ácido ribonucleico, ARN, directamente relacionado con el origen de la vida. En la actualidad no se conoce el mecanismo por el cual se forma el glicolaldehído en el medio interestelar. Por ello, en este trabajo hemos realizado un estudio teórico, utilizando diferentes metodologías de la Química Computacional, de posibles vías de formación del glicolaldehído. En concreto, las reacciones que hemos estudiado son: H2CO + H2COH+; H2CO + H2CO y H2CO + H2CO+. Se han caracterizado para cada una de las reacciones diferentes productos, intermedios y estados de transición. Además, hemos llevado a cabo un análisis detallado de la densidad electrónica en términos de la Teoría de Bader de Átomos en Moléculas para los puntos estacionarios localizados en las diferentes superficies de energía potencial. Se ha obtenido que la formación de glicolaldehído protonado y neutro a partir de las reacciones H2CO + H2COH+; H2CO + H2CO, respectivamente, son procesos exotérmicos pero presentan una barrera neta de activación, lo que las hace inviables en el medio interestelar. La formación de glicolaldehído ionizado a partir de la reacción H2CO + H2CO+ es un proceso viable al ser exotérmico y carecer de barrera de activación.