p As reações redox desempenham um papel importante em nossa vida cotidiana. Nessas reações, um composto libera elétrons e é oxidado, enquanto outro aceita elétrons e é reduzido. Essas reações redox são exploradas por organismos vivos, por exemplo, para armazenar energia. p As reações redox também desempenham um papel crucial na eletroquímica, onde a energia pode ser armazenada ou transportada sob a forma de compostos químicos. A maioria das sínteses químicas também envolve reações de redução e oxidação em seus níveis fundamentais. Pesquisadores de todo o mundo estão, portanto, em busca de soluções simples, compostos químicos estáveis ​​que podem ser oxidados e reduzidos reversivelmente e, portanto, também funcionam como agentes redutores ou oxidantes.

p Oxidação em vários estágios possível

p As equipes lideradas pelo Dr. Jonathan P. Hill do Instituto Nacional de Ciência de Materiais em Tsukuba (Japão) e o Professor Thomas Jung da Universidade de Basel e do Instituto Paul Scherrer (Suíça) agora mostraram experimentalmente pela primeira vez que os pirazinacenos se encontram esses requisitos e podem ser oxidados reversivelmente em um processo de vários estágios.

p Os pirazinacenos são uma nova categoria de compostos formados por anéis de carbono conectados, átomos de nitrogênio e hidrogênio. Eles foram projetados pela primeira vez, sintetizado e quimicamente caracterizado em solução pela equipe de Hill.

p Em solução, os compostos, que pode consistir em diferentes números de anéis conectados, pode liberar e aceitar elétrons de forma reversível. Este aspecto, que de outra forma seria estudado em um tubo de ensaio, agora, pela primeira vez, foi observado experimentalmente em uma superfície pela equipe de Jung do Departamento de Física e do Instituto Suíço de Nanociência da Universidade de Basel. “Os pirazinacenos oxidam reversivelmente em uma superfície em várias etapas. Para sua aplicação técnica, é importante saber que eles também suportam reações redox quando ligados a superfícies, "relata a Dra. Fatemeh Mousavi, que caracterizou os pirazinacenos no grupo de Jung.

p O estado de oxidação pode ser reconhecido

p Usando microscopia de varredura por tunelamento e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X, os cientistas observaram que os compostos se organizam de maneira diferente dependendo do estado de oxidação. Na forma reduzida nativa (obtida diretamente após a síntese), as moléculas são isoladas e imóveis quando depositadas em uma superfície, enquanto eles se mobilizam para formar cadeias após uma primeira etapa de oxidação. Uma segunda etapa de oxidação altera a geometria da molécula e elas ficam novamente isoladas e imóveis.

p Interessantemente, as reações de oxidação e redução dos pirazinacenos não são afetadas apenas por um impulso químico, mas também podem ser estimulados pela luz, de modo que podem ser considerados foto-redox ativos.

p "Nossas investigações mostraram que os pirazinacenos são uma classe interessante de compostos que podem ser usados ​​para apoiar reações baseadas em fotoredox em síntese química, ou atuam como indicadores de processos eletroquímicos, "conclui Thomas Jung.