Medan i de flesta molekyler, varje elektron hittar en partner att para sig med, vissa elektroner i radikala molekyler lämnas ensamma och oparade. Denna konfiguration ger radikaler några ovanliga och intressanta egenskaper, som försvinner så fort radikalerna reagerar eller interagerar med andra molekyler. Det har varit svårt att generera relativt stabila radikaler, eftersom de reagerar och förändras på ett ögonblick, men forskare från Center for Self-Assembly and Complexity, inom Institutet för grundvetenskap (IBS, Sydkorea) lyckades syntetisera fyra nya typer av stabiliserade radikaler.

Till skillnad från andra molekyler, vissa radikaler har anpassat snurr, som ger dem ferromagnetiska egenskaper, vilket betyder att de kan attraheras av ett magnetfält. På grund av dessa säregna egenskaper, radikaler kommer sannolikt att hitta tillämpningar inom olika områden, som laddningsbara batterier, molekylär spintronik, och molekylär magnetism.

IBS-forskare utvecklade en strategi för att stabilisera oximradikaler, använder N-heterocykliska karbener (NHC), eftersom de senare kan dela sina elektroner för att stabilisera radikalernas oparade elektroner. Detta resultat är särskilt intressant eftersom organiska radikaler är kända för att vara mycket svåra att syntetisera eftersom de är mer instabila än metallhaltiga radikaler.

De radikala strukturerna bekräftades genom enkristallröntgendiffraktionsanalys vid Pohang Accelerator Laboratory och deras egenskaper verifierades genom elektronparamagnetisk resonans. De experimentella resultaten stämde väl överens med densitetsfunktionella teorin.

Samma forskargrupp har också nyligen stabiliserat triazenylradikaler och använt dem som katodmaterial för uppladdningsbara litiumjonbatterier. I framtiden, forskarna antar utmaningen att producera mer radikala kemikalier som ännu inte har syntetiserats.