Ett kombinerat team av forskare från University of North Carolina vid Chapel Hill och Kent State University har upptäckt en elektriskt neutral radikal som kan användas som ett starkt kemiskt reduktionsmedel när det exciteras av ljus. I deras papper publicerad i tidskriften Natur , gruppen beskriver sin process och möjliga användningsområden för den. Radek Cibulka med University of Chemistry and Technology, Prag, har publicerat en News &Views-artikel som beskriver hur ljusenergi kan användas för att generera reaktiva molekyler som genomgår kemiska omvandlingar via metoder som vanligtvis skulle vara svåra att uppnå – och forskarnas arbete i denna nya ansträngning – i samma tidskriftsnummer .

Som Cibulka noterar, Tidigare forskning har visat att ett ljus på vissa molekyler kan tvinga dem att bli mer upphetsade och därmed mer reaktiva än de skulle vara i sitt naturliga grundtillstånd. På grund av det, ljus har använts för att producera reaktiva molekyler som upplever kemiska omvandlingar som normalt inte skulle inträffa – ett exempel är oxidationsmedel. Mer problematiskt har varit att använda ljus för att producera starka reduktionsmedel. I denna nya ansträngning, forskarna använde ljus för att generera molekyler med reducerande egenskaper som är jämförbara med de som produceras med alkalimetaller.

Forskarna noterar att fotoinducerade elektronöverföringsreaktioner (PET) vanligtvis har katalyserats med hjälp av organiska molekyler som absorberar ljus eller övergångsmetallkomplex som krom, rutenium, koppar eller iridium - mycket få sådana reaktioner, dock, har genomförts med hjälp av neutrala organiska radikaler som acceptorer eller donatorer i exciterade tillstånd. Som en del av deras arbete med att undersöka neutrala organiska radikaler, de upptäckte en som hade en maximal syrepotential i exciterat tillstånd på -3,36 volt jämfört med en mättad kalomelelektrod - ett salt med en mesitylacridiniumjon. När den utsätts för synligt ljus, arten blir en oxidant som stjäl en elektron från ett givet substrat, vilket resulterar i omvandling till en akridinradikal.

Forskarna föreslår att deras upptäckt sannolikt kommer att leda till forskning av andra om huruvida andra molekyler beter sig på liknande sätt - såväl som förnyat intresse för att använda fotokatalytiska metoder i reduktiva system.

© 2020 Science X Network