Anillos Aromáticos: atrapando electrones libres

Reemplazar semiconductores tradicionales por componentes orgánicos flexibles y ligeros puede reducir el costo de fabricación de estos mismos. Recientemente el “open-shell polyciclic aromatice hidrocarbosn” (PAHS) ha ganado la atención de los investigadores. Consiste en moléculas interconectadas y anillos parecidos al benceno conteniendo electrones desapareados o centros radicales. La interacción entre los centros radicales y los electrones aromáticos hacen que estos compuestos sean extremadamente reactivos a la luz y al estimulo de electrones. Desafortunadamente estos radicales buscaran la estabilidad y se degradarían rápido siendo inservibles.

Jishan Wu del ASTAR “Institute of Materials Research and Engineering” en Singapore, y su equipo han propuesto una nueva manera de estabilización. A través de la modificación de componentes prototípicos conocidos como “Chichibabin's hydrocarbon”, el equipo ha producido dos tipos de PAHs que retienen el centro radical activo.

“Chichibabin's hydrocarbon” tienen un sexteto de anillos aromáticos que termodinámicamente estabilizan los centros radicales. Sin embargo, también tienen una afinidad por átomos de oxigeno y tienen a polimerizarse en su presencia. Para resolver este problema se uso un proceso conocido como “benzannulation” para agregar cuatro anillos aromáticos de benceno al PaH. Anticipaban que el diseño podía dejar los centros radicales activos y bloquear la polimerización.

Cuando se probaron se dieron cuenta que el los centros activos duraban en promedio dos días antes de volver a estados de baja energía. Utilizando espectroscopia de alta resolución y cálculos teóricos el equipo descubrió que los anillos bencílicos estaban orientadas a ángulos perpendiculares al compuesto. La barrera energética generada mantenía los centros radicales activos. 

http://phys.org/news/2013-04-free-electrons-polycyclic-aromatic-molecules.html