Embora na maioria das moléculas, cada elétron encontra um parceiro para formar par, alguns elétrons em moléculas radicais são deixados sozinhos e desemparelhados. Esta configuração concede aos radicais algumas propriedades incomuns e interessantes, que desaparecem assim que os radicais reagem ou interagem com outras moléculas. Tem sido difícil gerar radicais relativamente estáveis, porque eles reagem e mudam em um piscar de olhos, mas pesquisadores do Center for Self-Assembly and Complexity, dentro do Institute for Basic Science (IBS, Coreia do Sul) conseguiu sintetizar quatro novos tipos de radicais estabilizados.

Ao contrário de outras moléculas, alguns radicais têm spins alinhados, que lhes confere propriedades ferromagnéticas, o que significa que eles podem ser atraídos por um campo magnético. Devido a essas propriedades peculiares, radicais provavelmente encontrarão aplicações em vários campos, como baterias recarregáveis, spintrônica molecular, e magnetismo molecular.

Os cientistas do IBS desenvolveram uma estratégia para estabilizar os radicais oxima, usando carbenos N-heterocíclicos (NHCs), já que os últimos podem compartilhar seus elétrons para estabilizar os elétrons desemparelhados dos radicais. Este resultado é particularmente interessante porque os radicais orgânicos são conhecidos por serem muito difíceis de sintetizar porque são mais instáveis ​​do que os radicais contendo metais.

As estruturas radicais foram confirmadas por análise de difração de raios-X de cristal único no Pohang Accelerator Laboratory e suas propriedades foram verificadas por ressonância paramagnética de elétrons. Os resultados experimentais concordam bem com a teoria do funcional da densidade.

O mesmo grupo de pesquisa também estabilizou recentemente os radicais triazenil e os usou como materiais catódicos para baterias recarregáveis ​​de íon de lítio. No futuro, os pesquisadores estão assumindo o desafio de produzir produtos químicos mais radicais que ainda não foram sintetizados.