Artykuł dra Ciny Foroutan-Nejada w Journal of the American Chemical Society

W normalnej materii elektrony i protony są ze sobą ściśle związane i tworzą wpólnie jednostki zwane atomami i cząsteczkami. Jednak w nietypowej grupie cząsteczek zwanej elektrydami ta jedność zmienia się w taki sposób, że elektron egzystuje sam, z dala od jakiegokolwiek innego jądra wokół niego i działa jak anion, równoważąc dodatni ładunek reszty cząsteczki. Elektrydy, w szczególności nieorganiczne, są interesujące ze względu na ich wyjątkową przewodność i zastosowanie jako źródło wiązki elektronów. Elektrydy organiczne są znane jako silne odczynniki redukujące ze względu na ich łatwo dostępne elektrony. Pierwsze elektrydy organiczne zidentyfikowano w kompleksach metali alkalicznych, takich jak Cs, Rb i K z kryptandami. W tych kompleksach wolny elektron jest często uwięziony w pustej przestrzeni między kryptandami a kationami metali, które ściśle okalają Jednak pomimo swoich interesujących właściwości, elektrydy organiczne nie znalazły swojej niszy w materiałach, ponieważ elektrony w ich strukturach są często zbyt luźno połączone z resztą struktury. Z tego względu, w temperaturach znacznie poniżej temperatury pokojowej ulegają one rozkładowi. Dotychczas znany był tylko jeden elektryd organiczny stabilny w temperaturze pokojowej.

W niedawnym artykule opublikowanym w Journal of the American Chemical Society dr Cina Foroutan-Nejad z Instytutu Chemii Organicznej PAN we współpracy z naukowcami z Instytutu Badań Chemicznych Katalonii (ICIQ) w Hiszpanii i UiT z Arctic University of Norway, zsyntetyzowali i scharakteryzowali elektryd organiczny, który jest unikatowy z kilku perspektyw. Elektryd ten jest drugim przykładem elektrydu stabilegoj w temperaturze pokojowej i pierwszym znanym elektrydem utworzonym przez magnez i acykliczny ligand bipirydynę. Innym unikatowym aspektem tego elektrydu jest to, że w dodatku do opisu teoretycznego, wolny elektron został zidentyfikowany za pomocą krystalografii rentgenowskiej dzięki obecności nadzwyczajnej akumulacji elektronów w centrum cząsteczki. Ta substancja została dalej scharakteryzowana za pomocą EPR i NMR, ale co ciekawe, ze względu na naturę elektronu elektrydu nieoddziałującą z resztą cząsteczki, nie zaobserwowano nadsubtelnego sprzężenia w EPR ani poszerzenia sygnałów w NMR. Elektryd ten może być potencjalnym kandydatem na kubit ze względu na swoją specyficzną strukturę, w której elektron jest zamknięty w klatce topologicznej.

Dodatkowy fakt dotyczący tej pracy: Artykuł był 5 razy sprawdzany przez 9 recenzentów, dopóki nie mogliśmy przekonać wszystkich, że w środku pierścienia Mg4 znajduje się wolny elektron!