Estudos mecanísticos do radical Mes-Acr. Crédito: Natureza (2020). DOI:10.1038 / s41586-020-2131-1
Uma equipe combinada de pesquisadores da University of North Carolina em Chapel Hill e da Kent State University descobriu um radical eletricamente neutro que pode ser usado como um forte agente químico redutor quando excitado pela luz. Em seu artigo publicado na revista Natureza , o grupo descreve seu processo e possíveis usos para ele. Radek Cibulka com a Universidade de Química e Tecnologia, Praga, publicou um artigo no News &Views que descreve as maneiras como a energia da luz pode ser usada para gerar moléculas reativas que sofrem transformações químicas por meio de métodos que normalmente seriam difíceis de alcançar - e o trabalho dos pesquisadores neste novo esforço - na mesma edição do jornal .
Como Cibulka observa, pesquisas anteriores mostraram que iluminar certas moléculas pode forçá-las a se tornarem mais excitadas e, portanto, mais reativas do que seriam em seu estado natural. Por causa disso, a luz tem sido usada para produzir moléculas reativas que passam por transformações químicas que normalmente não ocorreriam - um exemplo são os agentes oxidantes. Mais problemático foi usar a luz para produzir redutores fortes. Neste novo esforço, os pesquisadores usaram a luz para gerar moléculas com propriedades redutoras comparáveis às produzidas com metais alcalinos.
Os pesquisadores observam que as reações de transferência de elétrons fotoinduzidas (PET) geralmente são catalisadas usando moléculas orgânicas que absorvem a luz ou complexos de metais de transição, como o cromo, rutênio, cobre ou irídio - muito poucas dessas reações, Contudo, foram conduzidos usando radicais orgânicos neutros como aceitadores ou doadores de estado excitado. Como parte de seu trabalho de investigação de radicais orgânicos neutros, eles descobriram um que tinha um potencial máximo de oxigênio no estado excitado de -3,36 volts em comparação com um eletrodo de calomelano saturado - um sal com íon mesitilacridínio. Quando exposto à luz visível, a espécie se torna um oxidante que rouba um elétron de um determinado substrato, resultando na conversão em um radical acridina.
Os pesquisadores sugerem que sua descoberta provavelmente levará à pesquisa de outros para saber se outras moléculas se comportam de maneira semelhante - bem como um interesse renovado no uso de abordagens fotocatalíticas em sistemas redutivos.
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