La fotodisociación del anión triyoduro (I ₃ ^- ) es una reacción clásica de los libros de texto que se ha estudiado ampliamente tanto en solución como en fase gaseosa. Sin embargo, Probar la dinámica ultrarrápida de esta reacción en estado sólido es un desafío debido a la reversibilidad parcial de la reacción y su sensibilidad a las condiciones experimentales. Ahora, un equipo de científicos ha descubierto una nueva reacción intermedia, el anión radical tetrayoduro (I ₄ ^{• -} ), formado como resultado del ordenamiento único de en la red cristalina para dirigir el átomo I disociativo en un proceso que recuerda a la cuna de Newton cuántica. Han publicado sus resultados en Química de la naturaleza .

En la fase de solución, los aniones triyoduro se fotodisocian predominantemente en radicales de yodo (I ^• ) y diyoduro (I ₂ ^{• -} ) radicales. El solvente circundante juega un papel pasivo en el confinamiento inercial de los productos de reacción que finalmente experimentan recombinación geminada y no geminada. A diferencia de, Se encontró un comportamiento dramáticamente diferente en la red iónica ordenada de los cristales de triyoduro de tetra-n-butilamonio. Aquí, la geometría local restringe la reacción y, por eso, el fotoproducto principal, radical de yodo (I ^• ), es guiado por la celosía para formar un vínculo con un adyacente (I ₃ ^- ), dando lugar a un producto de reacción secundario, el anión radical tetrayoduro (I ₄ ^{• -} ), no descrito antes para esta reacción. Como se muestra en la figura, los reactivos están literalmente alineados en la red para formar este intermedio de cuatro átomos.

"Los átomos de yodo disociados chocan en un tipo cuántico de cuna de Newton con otras moléculas de triyoduro para formar este nuevo producto de reacción, "explica Dwayne Miller." Lo más importante es que hemos demostrado que la red puede dirigir coherentemente la vía de reacción de la fotoquímica de estado sólido en escalas de tiempo de femtosegundos a picosegundos ".

Este fenómeno solo fue observable gracias al nuevo manejo de muestras, técnicas de recopilación y análisis de datos desarrolladas en el MPSD junto con cálculos teóricos llevados a cabo en la Universidad de Edimburgo para respaldar las asignaciones electrónicas y vibratorias de los diversos participantes de la reacción, que permitió la resolución más detallada hasta la fecha de los intermedios de reacción, así como los modos coherentes que impulsan la reacción de fotodisociación de triyoduro. "Estas observaciones proporcionan un marco conceptual diferente para pensar en los procesos de reacción y pueden indicar cómo acoplar sistemas químicos a un baño como un medio para aumentar las escalas de longitud bajo control químico, "concluye Miller.