Uma ligação dupla boro-boro convencional (esquerda) e seu parente birradical extremamente estável. Crédito:Dr. Rian Dewhurst
O boro tem uma variedade de usos, de alvejantes para roupas a vidros e cerâmicas resistentes ao calor. Químicos na Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) na Baviera, Alemanha, têm um interesse particular na química deste elemento e têm pesquisado as propriedades fundamentais do boro há anos. Esses pesquisadores agora conseguiram torcer moléculas com múltiplas ligações entre átomos de boro, levando a bi-radicais anormalmente estáveis.
Os biradicais são geralmente moléculas altamente reativas. Eles são gerados em processos energéticos como a combustão e normalmente têm vida tão curta que não podem ser isolados ou estudados por métodos tradicionais de análise química.
Os novos biradicais preparados no JMU são dramaticamente diferentes, Contudo. Eles são compostos sólidos e foram considerados estáveis por semanas. "Agora temos compostos modelo em mãos que podemos estudar sem ter que nos apressar, "explica o Prof. Holger Braunschweig do Institute for Inorganic Chemistry. Os resultados foram apresentados na revista Nature Communications .
Por muito tempo, químicos tentaram torcer, distorcer e romper ligações duplas entre átomos com sucesso apenas limitado. A equipe JMU agora tornou realidade o sonho de torcer um vínculo duplo em 90 graus. Os pesquisadores de Würzburg esperavam inicialmente obter diborenos a partir de suas reações. Os produtos deveriam ter ligações duplas entre seus átomos de boro, como normalmente seria o caso. Em vez de, eles obtiveram moléculas com ligações duplas entre os átomos torcidos em 90 graus, e, portanto, completamente quebrado.
O resultado dos experimentos foi a síntese de bi-radicais excepcionalmente estáveis. "Quando uma molécula é torcida contra sua vontade, geralmente se torna menos estável, e também mais reativo, "explica Julian Böhnke, Doutoranda do JMU e primeira autora da publicação em Nature Communications . "A estabilidade das moléculas se deve ao fato de serem biradicais em seu estado fundamental eletrônico, apesar de seus dois elétrons desemparelhados, "diz Braunschweig." Esta estrutura foi completamente inesperada. "
As aplicações das moléculas ainda estão distantes, de acordo com o Prof. Braunschweig. Se eles pudessem ser instalados em um material polimérico, seu uso em eletrônica orgânica pode se tornar uma possibilidade. Contudo, Braunschweig diz que ainda está muito longe. O próximo passo para os químicos JMU é testar se bi-radicais similarmente estáveis podem ser preparados com ligações duplas entre boro e carbono.