Bor har en rad användningsområden, från tvättblekmedel till värmebeständigt glas och keramik. Kemister vid Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) i Bayern, Tyskland, har ett särskilt intresse för detta elements kemi och har forskat om de grundläggande egenskaperna hos bor i flera år. Dessa forskare har nu lyckats vrida molekyler med flera bindningar mellan boratomer, leder till ovanligt stabila biradikaler.

Biradicals är vanligtvis mycket reaktiva molekyler. De genereras i energiska processer som förbränning och är normalt så kortlivade att de inte kan isoleras eller studeras med traditionella metoder för kemisk analys.

De nya biradikalerna som förbereds vid JMU är dramatiskt annorlunda, dock. De är fasta föreningar och visade sig vara stabila i veckor. "Vi har nu modellföreningar i hand som vi kan studera utan att behöva rusa, " förklarar prof. Holger Braunschweig från Institutet för oorganisk kemi. Resultaten har presenterats i tidskriften Naturkommunikation .

Under en lång tid, kemister har försökt vrida, förvränga och bryta dubbelbindningar mellan atomer med endast begränsad framgång. JMU-teamet har nu gjort drömmen om att tvinna en dubbelbindning med hela 90 grader till verklighet. Würzburg-forskarna hade ursprungligen förväntat sig att få diborener från sina reaktioner. Produkterna borde ha haft dubbelbindningar mellan sina boratomer, som normalt skulle vara fallet. Istället, de fick molekyler med dubbelbindningar mellan atomerna vridna 90 grader, och därmed helt trasig.

Resultatet av experimenten var syntesen av ovanligt stabila biradikaler. "När en molekyl vrids mot sin vilja, det blir vanligtvis mindre stabilt, och även mer reaktiv, " förklarar Julian Böhnke, doktorand vid JMU och första författare till publikationen i Naturkommunikation . "Stabiliteten hos molekylerna beror på att de är biradikaler i sitt elektroniska grundtillstånd, trots deras två oparade elektroner, " säger Braunschweig. "Den här strukturen var helt oväntad."

Tillämpningar av molekylerna är fortfarande långt borta, enligt prof. Braunschweig. Om de kunde installeras i ett polymermaterial, deras användning i organisk elektronik kan bli en möjlighet. Dock, Braunschweig säger att det fortfarande är långt kvar. Nästa steg för JMU-kemisterna är att testa om liknande stabila biradikaler kan framställas med dubbelbindningar mellan bor och kol.