Un doble enlace boro-boro convencional (izquierda) y su pariente birradical extremadamente estable. Crédito:Dr. Rian Dewhurst
El boro tiene una variedad de usos, desde blanqueadores para ropa hasta vidrio y cerámica resistentes al calor. Químicos de la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) en Baviera, Alemania, tienen un interés particular en la química de este elemento y han estado investigando las propiedades fundamentales del boro durante años. Estos investigadores ahora han logrado retorcer moléculas con múltiples enlaces entre átomos de boro, conduciendo a birradicales inusualmente estables.
Los birradicales suelen ser moléculas muy reactivas. Se generan en procesos energéticos como la combustión y normalmente tienen una vida tan corta que no pueden aislarse o estudiarse mediante métodos tradicionales de análisis químico.
Los nuevos birradicales preparados en la JMU son dramáticamente diferentes, sin embargo. Son compuestos sólidos y se encontró que eran estables durante semanas. "Ahora tenemos compuestos modelo en la mano que podemos estudiar sin tener que apresurarnos, "explica el profesor Holger Braunschweig del Instituto de Química Inorgánica. Los resultados se han presentado en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Por mucho tiempo, los químicos han intentado torcer, distorsionan y rompen dobles enlaces entre átomos con un éxito limitado. El equipo de JMU ha hecho realidad el sueño de torcer un doble enlace 90 grados. Los investigadores de Würzburg originalmente esperaban obtener diborenos a partir de sus reacciones. Los productos deberían haber tenido dobles enlaces entre sus átomos de boro, como sería normalmente el caso. En lugar de, obtuvieron moléculas con dobles enlaces entre los átomos torcidos en 90 grados, y por lo tanto completamente roto.
El resultado de los experimentos fue la síntesis de birradicales inusualmente estables. "Cuando una molécula se tuerce contra su voluntad, generalmente se vuelve menos estable, y también más reactivo, "explica Julian Böhnke, estudiante de doctorado en la JMU y primer autor de la publicación en Comunicaciones de la naturaleza . "La estabilidad de las moléculas se debe a que son birradicales en su estado fundamental electrónico, a pesar de sus dos electrones desapareados, ", dice Braunschweig." Esta estructura fue completamente inesperada ".
Las aplicaciones de las moléculas aún están lejos, según el Prof. Braunschweig. Si pudieran instalarse en un material polimérico, su uso en electrónica orgánica podría convertirse en una posibilidad. Sin embargo, Braunschweig dice que esto todavía está muy lejos. El siguiente paso para los químicos de JMU es probar si se pueden preparar birradicales igualmente estables con dobles enlaces entre el boro y el carbono.