Синтезирован первый стабильный висмут-органический радикал

Исходное соединение, восстановлением которого был получен устойчивый свободный радикал

Изображение: Ryan J. Schwamm et al. / Angewandte Chemie International Edition, 2015

Химики из Университета Веллингтона (Новая Зеландия) впервые выделили свободный радикал висмуторганического соединения. Несмотря на то, что радикалы, как правило, исключительно реакционноспособны, он представляет собой устойчивые насыщенно-красные игольчатые кристаллы. Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition. 

Авторы работы синтезировали радикал путем восстановления висмуторганического соединения (хлорида диамида висмута) магниевой стружкой. В результате раствор исходного соединения менял окраску с бледно-желтой на темно-красную. Впоследствии из него выпадали насыщенно-красные игольчатые кристаллы. Как утверждают авторы, при хранении в инертной среде при комнатной температуре соединение остается устойчивым на протяжении примерно двух недель.

Структура и электронные свойства соединения были подтверждены методами рентгеновской дифракции на монокристалле, а также с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса. Этот метод исследования веществ позволяет определить свойства неспаренных электронов, находящихся на своих орбиталях в одиночестве. Именно такие электроны и характеризуют свободные радикалы, заполненные орбитали всегда несут на себе два электрона. Оказалось, что 90 процентов спиновой плотности находится на гантелеобразной p-орбитали висмута.

Стабильные элементоорганические радикалы в подгруппе азота, исключая сам азот, крайне редки. Недавно исследователи сообщили о синтезе свободного радикала фосфорорганического соединения. У сурьмы на данный момент известен лишь один устойчивый свободный радикал, существующий лишь в растворе. Первое сообщение о синтезе свободного радикала у висмут-органического соединения появилось в прошлом году, но надежного подтверждения с помощью метода электронного парамагнитного резонанса не было.

Свободные радикалы — вещества, обладающие неспаренными электронами на одной или нескольких своих орбиталях. В большинстве своем они обладают высокой реакционной способностью. К примеру, именно образование свободных радикалов приводит к взрыву смеси водорода и кислорода. Поиск стабильных свободных радикалов — важная задача для химиков, поскольку эти соединения обладают рядом интересных свойств. В частности, с их помощью в промышленности контролируются процессы полимеризации, а также они применяются как замедлители старения полимеров.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.