星際分子列表

星際分子列表列出已在星際物質和星周包層中被檢測出的分子，並依照組成原子的數目分組。每一種分子均附其化學式，若有離子型式也會一併列出。

 發現 
本列表中的所有分子都是透過分光學檢測出來的。這些分子的光譜特徵是由不同能級之間組成電子的躍遷，或是通過旋轉、振動光譜產生的，多數會在光譜的無線電波、微波或紅外線部分被偵測出來。

星際分子是由非常稀疏的星際或星周雲內的塵埃和氣體經化學反應而形成的，大部分時候於分子與宇宙射線相互作用、被電離時發生。射線中帶正電的質點會以靜電力吸引鄰近的中性粒子。反應也可以在中性的原子和分子之間發生，但進行的比較緩慢。塵埃在使分子免受恆星發出的紫外線輻射的電離效應上具有關鍵作用。

 歷史 
生命的化學反應可能開始於距今約138億年前的大霹靂不久之後、宇宙進入一段適居時期時，當時宇宙的年齡約只有1億至1.7億年。

在星際物質中檢測到的第一個含碳分子是甲炔（CH•），於1937年首次被檢測出來。之後的20世紀70年代早期的一些證據顯示，宇宙塵埃是由數量眾多的複雜有機分子（，可能是聚合物）所組成的。天體物理學家以甲醛分子為基礎提出聚合化合物存在於星際空間中的可能；維克拉瑪辛赫並與弗雷德·霍伊爾據2175 Å的紫外線消光吸收分析鑑定出了雙環芳香族化合物的存在，從而證明了星際空間中存在著多環芳香烴分子。

2004年，科學家在自紅矩形星雲發射的紫外線中檢測出了蒽和芘的，此等複雜的分子之前從未在外太空中被發現。學界多認為此一發現證實了當與紅矩形星雲相同類型的星雲接近生命盡頭時，星雲核心中的碳和氫將因對流作用被束縛在恆星風中並向外輻射的假設：當冷卻時，原子會彼此結合，最終形成含有百萬顆以上原子的大型分子。科學家們並推斷，既然多環芳香烴是在星雲中被發現的，那其必然也是產生於星雲之中。

2010年，富勒烯（又稱為「巴克球」）在星雲中被檢測出來。富勒烯與生命起源有著一定的關係；天文學家萊蒂西亞·史坦赫利尼（）表示：「來自外太空的巴克球有可能為地球上的生命發展提供了種子。」2019年4月，科學家透過哈伯太空望遠鏡觀測星際物質時，在恆星間偵測到了大型、複雜的離子化巴克明斯特富勒烯（C60）分子。

2011年，科學家們利用光譜學發現，含有複雜有機化合物（「具有芳香族－脂肪族混合結構的無定形有機固體」）的宇宙塵埃可自然、快速地由恆星產生。這些分子的化學結構非常複雜，其複雜程度已可與煤和石油的化學成分相比；之前學界普遍認為具有這種複雜程度的化學物質僅能由生物體產生。觀察結果表明，由星際塵埃粒子引入地球的有機化合物基於其表面催化活性可以作為生命的基本要素。其中一位科學家並認為這些化合物可能與地球上的生命發展相關，並表示：「如果這一假設為真，則地球上的生命可能會比我們想像的更容易萌芽，因為這些有機物可以作為生命的組成基礎。」

2012年8月，哥本哈根大學的天文學家在一個遙遠星系中的原恆星周圍發現了乙醇醛（一種有機化合物）；此恆星的編號為IRAS 16293-2422，距離地球約400光年。乙醇醛是組成核糖核酸的必要物質之一，而核糖核酸可在遺傳編碼、轉譯、調控及基因表現等過程中發揮作用。這一發現表明複雜的有機分子可能在行星形成之前即在恆星系統中產生，並最終到達正在發展的早期行星上。

2012年9月，美國國家航空暨太空總署的科學家提出報告，認為多環芳香烴在星際物質環境中會經氫化、氧化及羥基化等作用形成更複雜的有機化合物，「逐步向形成核苷酸和胺基酸（分別為蛋白質和去氧核醣核酸）的道路前進」。此外，在轉變的過程中，多環芳香烴物質將喪失其光譜特徵，「或許就是為什麼在（尤其是寒冷、濃密的星雲）及原行星盤的上部分子層中很少偵測到多環芳香烴存在的原因之一」。

多環芳香烴在宇宙中隨處可見。2013年6月，多環芳香烴在土星最大的衛星土衛六（俗稱「泰坦」）上被偵測出來。

2013年8月，里兹大學的德威恩·赫德（）認為量子力學中的量子穿隧效應可以解釋他的實驗小組觀察到的現象：冷羥基（溫度約63克耳文）和甲醇分子之間突破了分子內的能壘，導致兩種物質之間的反應發生率明顯高於預期。在不考慮量子效應時，此分子能壘一般需在較高溫度的環境中透過熱能或電離作用克服。量子穿隧效應有助於解釋複雜分子（由數十個以上的原子所組成）於星際空間中的存在。

2015年3月，NASA的科學家報告其實驗室已成功利用嘧啶（常見於隕石中）等基本化學物質，在外太空模-{}-擬環境下生成包括尿嘧啶、胞嘧啶和胸腺嘧啶在內的DNA和RNA等複雜有機化合物。據科學家的說法，嘧啶的形成過程與多環芳香烴相似，可能是在紅巨星、星際塵埃或氣體雲中生成的。

2016年10月，天文學家稱甲炔、碳氫正離子（CH+）和碳離子（C+）等生命形成所需的基本要素大部分是自恆星發出的紫外線中產生的，而非像之前料想的與超新星和年輕恆星擾動相關的事件等其他生成途徑。

人馬座B2是宇宙中星際分子含量最豐富的區域之一。人馬座B2是一個由氣體和塵埃組成的分子雲，橫躺在銀河系的中心附近，常成為天文學的研究標的。本列表中大約有一半的分子最初都是在人馬座B2內被發現的，而幾乎所有已知的星際分子目前也都能在此處檢測出來。另一個常作為星際分子調查來源的地點是獅子座CW（即星），有多達50種分子在那裡被檢測出來。

 理論模型 
要解釋觀察到的異構物的比例，就必須運用最小能量原理。在大多數情況中，最小能量原理能夠解釋為何某些分子因為總能量較低的緣故在星際空間的含量較其異構物豐富，不過也有一些例外存在。這些例外有些可以利用其他分子參數解決，例如偶極極化率（）也會影響異構物的豐度：極化率較低的分子在星際空間的含量會比平均極化率較高的分子更豐富。此現象的成因來自於與宇宙中各種輻射原理相似之極化率與外部電場下分子行為的相關性。

另一種解釋則完全忽略能量問題，只處理透過資訊熵指數（）計算的分子複雜性。此解釋推測一些分子的組成物質參數值（如尿素、嘧啶、二羥基丙酮、尿嘧啶、胞嘧啶、甘氨酸和丙氨酸等）因落入已知星際分子典型值的範圍內，使這些分子在星際環境中被發現的可能性較其他分子要高。此外，資訊熵大的分子，即那些結構最複雜的分子，占有星際集合的一半之多，其百分比隨著分子大小而遞減。此一趨勢也有可能與分子化學結構之均勻度和穩定性的不同有關，因為大尺寸的可檢測分子更可能擁有對稱而非不對稱的分子結構。實際觀察中檢測到的大量低熵、結構高度對稱的富勒烯分子為這一假設提供了支持理據。另外，資訊熵也反映了物質的氫化深度：資訊熵大的分子缺少氫氣組成，而其他多數分子皆含有大量的氫。

 分子列表 
下列出已在星際物質和星周包層中被檢測出的分子，並依照組成原子的數目分組。每一種分子均附其化學式，若有離子型式也會一併列出。若該分子只有離子型式被檢測出來，或是沒有在科學文獻中定名者，則分子一欄留空。下列表格中質量一格數-{}-據採用之計量單位為原子質量單位。每小節標題會列出該小節所含之分子總數。

目前大部分被偵測出的星際分子都是有機化合物。在所有組成原子數目達五個以上的分子中，只有甲矽烷（SiH4）是無機化合物，其他分子都具有至少一個碳原子，而沒有N-N或O-O鍵。

 雙原子（44） 
 分子 英文名稱 中文名稱 質量 離子 AlCl  Aluminium monochloride 一氯化鋁 62.5  － AlF  Aluminium monofluoride 一氟化鋁 46  － AlO  Aluminium monoxide 一氧化鋁 43  － －  Argonium 氬氫離子 37  ArH+ C2  Diatomic carbon 雙原子碳 24  － －  Fluoromethylidynium氟化次甲基正離子 31  CF+ CH  Methylidyne radical 次甲基自由基 13  CH+ CN  Cyanogen radical 氰基自由基 26  CN+CN− CO  Carbon monoxide 一氧化碳 28  CO+ CP  Carbon monophosphide 一磷化碳 43  － CS  Carbon monosulfide 一硫化碳 44  － FeO  Iron(II) oxide 氧化亞鐵 82  － －  Helium hydride ion 氦合氫離子 5  HeH+ H2  Molecular hydrogen 氫分子 2  － HCl  Hydrogen chloride 氯化氫 36.5  HCl+ HF  Hydrogen fluoride 氟化氫 20  － HO  Hydroxyl radical 羥基自由基 17  OH+ KCl  Potassium chloride 氯化鉀 75.5  － NH  Imidogen 一氫化氮 15  － N2  Molecular nitrogen 氮分子 28  － NO  Nitric oxide 一氧化氮 30  NO+ NS  Sulfur mononitride 一氮化硫 46  － NaCl  Sodium chloride 氯化鈉 58.5  － －  Magnesium monohydride cation 正離子 25.3  MgH+ NaI  Sodium iodide 碘化鈉 150  － O2  Molecular oxygen 氧分子 32  － PN  Phosphorus mononitride 一氮化磷 45  － PO  Phosphorus monoxide 一氧化磷 47  － SH  Sulfur monohydride 一氢化硫 33  SH+ SO  Sulfur monoxide 一氧化硫 48  SO+ SiC  Carborundum 碳化矽 40  － SiN  Silicon mononitride  42  － SiO  Silicon monoxide 一氧化矽 44  － SiS  Silicon monosulfide 一硫化矽 60  － TiO  Titanium(II) oxide 一氧化鈦 63.9  －

 三原子（41） 
 分子 英文名稱 中文名稱 質量 離子 AlNC  Aluminium isocyanide 異氰化鋁(I) 53  － AlOH  Aluminium hydroxide 氫氧化鋁(I) 44  － C3  Tricarbon  36  － C2H  Ethynyl radical  25  － CCN  Cyanomethylidyne－ 38  － C2O  Dicarbon monoxide 一氧化二碳 40  － C2S  Thioxoethenylidene 一硫化二碳 56  － C2P   －－ 55  － CO2  Carbon dioxide 二氧化碳 44  － FeCN  Iron cyanide 氰化鐵 82  － －  Protonated molecular hydrogen 三氫正離子 3   H2C  Methylene radical 甲烯 14  － －  Chloronium 氯鎓離子 37.5  H2Cl+ H2O  Water 水 18  H2O+ HO2  Hydroperoxyl 超氧化氫 33  － H2S  Hydrogen sulfide 硫化氫 34  － HCN  Hydrogen cyanide 氰化氫 27  － HNC  Hydrogen isocyanide 異氫氰酸 27  － HCO  Formyl radical 甲酰基 29  HCO+ HCP  Phosphaethyne 磷雜乙炔 44  － HCS  Thioformyl 硫甲醯基 45  HCS+ －  Diazenylium 二亞胺氮鎓離子 29   HNO  Nitroxyl 次硝酸 31  － －  Isoformyl－ 29  HOC+ HSC  Isothioformyl－ 45  － KCN  Potassium cyanide 氰化鉀 65  － MgCN  Magnesium cyanide 氰化鎂(I) 50  － MgNC  Magnesium isocyanide 異氰化鎂(I) 50  － NH2  Amino radical 氨基自由基 16  － N2O  Nitrous oxide 一氧化二氮 44  － NaCN  Sodium cyanide 氰化鈉 49  － NaOH  Sodium hydroxide 氫氧化鈉 40  － OCS  Carbonyl sulfide 羰基硫 60  － O3  Ozone 臭氧 48  － SO2  Sulfur dioxide 二氧化硫 64  － c-SiC2  c-Silicon dicarbide<ref
name="aass226"/>c- 52  － SiCSi  Disilicon carbide－ 68  － SiCN  Silicon carbonitride 碳氮化矽 54  － SiNC  －－ 54  － TiO2  Titanium dioxide 二氧化鈦 79.9  －

 四原子（28） 
 分子 英文名稱 中文名稱 質量 離子 CH3  Methyl radical 甲基 15  － l-C3H  Propynylidyne－ 37  l-C3H+ c-C3H  Cyclopropynylidyne 環丙炔基 37  － C3N  Cyanoethynyl  50  C3N− C3O  Tricarbon monoxide 一氧化三碳 52  － C3S  Tricarbon sulfide 一硫化三碳 68  － －  Hydronium 水合氫離子 19  H3O+ C2H2  Acetylene 乙炔 26  － H2CN  Methylene amidogen－ 28  H2CN+ H2CO  Formaldehyde 甲醛 30  － H2CS  Thioformaldehyde 硫代甲醛 46  － HCCN  －－ 39  － HCCO  Ketenyl 乙烯酮 41  － －  Protonated hydrogen cyanide 質子化的氰化氫 28  HCNH+ －  Protonated carbon dioxide 質子化的二氧化碳 45  HOCO+ HCNO  Fulminic acid 雷酸 43  － HOCN  Cyanic acid 氰酸 43  － CNCN  Isocyanogen 异氰 52  － HOOH  Hydrogen peroxide 過氧化氫 34  － HNCO  Isocyanic acid 異氰酸 43  － HNCS  Isothiocyanic acid 異硫氰酸 59  － NH3  Ammonia 氨 17  － HSCN  Thiocyanic acid 硫氰酸 59  － SiC3  Silicon tricarbide  三碳化矽 64  － HMgNC  Hydromagnesium isocyanide  異氰化氫鎂 51.3  － HNO2  Nitrous acid 亞硝酸 47  －

 五原子（20） 
 分子 英文名稱 中文名稱 質量 離子 －  Ammonium ion 銨離子 18   CH4  Methane 甲烷 16  － CH3O  Methoxy radical 甲氧基 31  － c-C3H2  Cyclopropenylidene 环丙烯亚基（又译为亞環丙烯基自由基） 38  － l-H2C3  Propadienylidene 亞丙二烯基 38  － H2CCN  Cyanomethyl 自由基 40  － H2C2O  Ketene 乙烯酮 42  － H2CNH  Methylenimine 甲亞胺 29  － HNCNH  Carbodiimide 碳二亞胺 42  － －  Protonated formaldehyde 質子化的甲醛 31  H2COH+ C4H  Butadiynyl 丁二炔基 49  C4H− HC3N  Cyanoacetylene 氰基乙炔 51  － HCC-NC  Isocyanoacetylene 異氰基乙炔 51  － HCOOH  Formic acid 甲酸 46  － NH2CN  Cyanamide 氨基氰 42  － －  Protonated cyanogen 質子化的氰 53  NCCNH+ HC(O)CN  Cyanoformaldehyde 甲醯腈 55  － C5  Linear C5 五碳 60  － SiC4 Silicon-carbide cluster 碳化矽簇合物 92  － SiH4  Silane 矽烷 32  －

 六原子（16） 
 分子 英文名稱 中文名稱 質量 離子 c-H2C3O  Cyclopropenone 環丙烯酮 54  － E-HNCHCN  E-Cyanomethanimine－ 54  － C2H4  Ethylene 乙烯 28  － CH3CN  Acetonitrile 乙腈 40  － CH3NC  Methyl isocyanide 甲基异氰 40  － CH3OH  Methanol 甲醇 32  － CH3SH  Methanethiol 甲基硫醇 48  － l-H2C4  Diacetylene 丁二炔 50  － －  Protonated cyanoacetylene 質子化的氰基乙炔 52  HC3NH+ HCONH2  Formamide 甲醯胺 44  － C5H  Pentynylidyne 亞戊基 61  － C5N  Cyanobutadiynyl radical 氰基丁二烯基 74  － HC2CHO  Propynal 丙炔醛 54  － HC4N  － － 63  － CH2CNH  Ketenimine 氮丙環 40  － C5S  －－ 92  －

 七原子（11） 
 分子 英文名稱 中文名稱  質量 離子 c-C2H4O  Ethylene oxide 環氧乙烷 44  － CH3C2H  Methylacetylene 丙炔 40  － H3CNH2  Methylamine 甲胺 31  － CH2CHCN  Acrylonitrile 丙烯腈 53  － H2CHCOH  Vinyl alcohol 乙烯醇 44  － C6H  Hexatriynyl radical  73  C6H− HC4CN  Cyanodiacetylene 氰基丁二炔 75  － HC5O  －－ 77  － CH3CHO  Acetaldehyde 乙醛 44  － CH3NCO  Methyl isocyanate 異氰酸甲酯 57  － HOCH2CN  Glycolonitrile 羥基乙腈 57  －

 八原子（11） 
 分子 英文名稱 中文名稱 質量 離子 H3CC2CN  Methylcyanoacetylene 甲基氰基乙炔 65  － H2COHCHO  Glycolaldehyde 乙醇醛 60  － HCOOCH3  Methyl formate 甲酸甲酯 60  － CH3COOH  Acetic acid 乙酸 60  － H2C6  Hexapentaenylidene 亞己五烯基 74  － CH2CHCHO  Propenal 丙烯醛 56  － CH2CCHCN  Cyanoallene 氰基丙二烯 65  － CH3CHNH  Ethanimine 亞氨基乙烷 43  － C7H  Heptatrienyl radical 庚三烯基自由基 85  － NH2CH2CN  Aminoacetonitrile 氨基乙腈 56  － (NH2)2CO  Urea 尿素 60  －

 九原子（10） 
 分子 英文名稱 中文名稱 質量 離子 CH3C4H  Methyldiacetylene 甲基丁二炔 64  － CH3OCH3  Dimethyl Ether 二甲醚 46  － CH3CH2CN  Propionitrile 丙腈 55  － CH3CONH2  Acetamide 乙醯胺 59  － CH3CH2OH  Ethanol 乙醇 46  － C8H  Octatetraynyl radical 自由基 97  C8H− HC7N  CyanohexatriyneCyanotriacetylene 氰基己三炔 99  － CH3CHCH2  PropylenePropene 丙烯 42  － CH3CH2SH  Ethyl mercaptan 乙硫醇 62  －

 超過九個原子（17） 

 原子數量 分子 英文名稱 中文名稱 質量 離子 10  (CH3)2CO  Acetone 丙酮 58  － 10  (CH2OH)2  Ethylene glycol 乙二醇 62  － 10  CH3CH2CHO  Propanal 丙醛 58  － 10  CH3OCH2OH  Methoxymethanol 甲氧基甲醇 62  － 10  CH3C5N  Methylcyanodiacetylene 甲基氰基丁二炔 89  － 10  CH3CHCH2O  Propylene oxide 環氧丙烷 58  － 11  HC8CN  Cyanotetraacetylene氰基多炔烴 123  － 11  C2H5OCHO  Ethyl formate 甲酸乙酯 74  － 11  CH3COOCH3  Methyl acetate 乙酸甲酯 74  － 11  CH3C6H  Methyltriacetylene甲基己三炔 88  － 12  C6H6  Benzene 苯 78  － 12  C3H7CN  n-Propyl cyanide 正丁腈 69  － 12   (CH3)2CHCN   iso-Propyl cyanide 異丁腈 69  － 13    Benzonitrile 苯甲腈 104  － 13  HC10CN  Cyanopentaacetylene 氰基癸五炔 147  － 60  C60  BuckminsterfullereneC60 fullerene 富勒烯 720   70  C70  C70 fullerene  840  －

 含氘原子的分子（20） 
以下分子皆含有氘（D/），氫的一種穩定同位素。
 原子數量 分子 英文名稱 中文名稱 2  HD  Hydrogen deuteride 氘化氫 3  H2D+  Trihydrogen cation 三氫正離子 3  HDOD2O  Heavy water 重水 3  DCN  Hydrogen cyanide 氰化氢 3  DCO  Formyl radical 甲醯基 3  DNC  Hydrogen isocyanide 異氫氰酸 3  N2D+  －  － 4  NH2DNHD2ND3  Ammonia 氨 4  HDCOD2CO  Formaldehyde 甲醛 4  DNCO  Isocyanic acid 異氰酸 5  NH3D+  Ammonium ion 銨離子 6  NHDCHO  Formamide 甲醯胺 7  CH2DCCHCH3CCD  Methylacetylene 丙炔

 未經證實的分子（12） 
以下分子存在於星際空間中的證據曾在科學文獻中被提及，然而這些證據不是被文獻作者描述為「暫定性的」，就是曾被其他學者所挑戰。這些分子存在於星際空間中的證據仍待更多獨立研究證實。
 原子數量 分子 英文名稱 中文名稱 2 SiH Silylidine － 4 PH3 Phosphine 磷化氢 4 MgCCH Magnesium monoacetylide 乙炔酸鎂 4 NCCP Cyanophosphaethyne 氰基磷杂乙炔 5 H2NCO+ － － 6 SiH3CN Silyl cyanide 氰基甲基矽烷 10 H2NCH2COOH Glycine 甘氨酸 12 CO(CH2OH)2 Dihydroxyacetone 二羥基丙酮 12 C2H5OCH3 Ethyl methyl ether 甲乙醚 18  Naphthalene cation 萘正离子 24 C24 Graphene 石墨烯 24 C14H10 Anthracene 蒽 26 C16H10 Pyrene 芘

 參見 

 生命起源
 天體生物學
 天文化學

 宇宙塵埃
 宇宙射線
 宇宙化學

 地外液態水
 禁線
 星系際塵埃
 行星際物質
 星際物質

 有機化合物列表
 有機化學
 非蛋白胺基酸
 有機化合物
 外太空
 泛種論
 多環芳香烴
 芳香性
 光譜學
 托林

注释

參考資料

 外部連結 






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