En un enlace covalente, dos átomos comparten un par de electrones y así se forma la gran mayoría de los compuestos orgánicos. El concepto de compartir electrones en un enlace fue introducido por Gilbert Newton Lewis hace más de un siglo, y en 1919, Irving Langmuir acuñó el término “enlace covalente”.
En 1931, Linus Pauling propuso la idea de un enlace covalente formado por un solo electrón compartido entre dos átomos, conocido como “enlace σ de un solo electrón”. Sin embargo, hasta ahora, no se había encontrado evidencia experimental de este tipo de enlaces.
Recientemente, científicos de la Universidad de Hokkaido, Japón, presentaron la primera evidencia experimental de un enlace σ de un solo electrón entre dos átomos de carbono. Para lograrlo, utilizaron una molécula derivada del hexafeniletano (HFE) la cual contiene dos unidades de espiro-dibenzocicloheptatrieno (DBCHT). La geometría de esta molécula produce un enlace sencillo C-C super elongado (1.8 Å), un factor clave para la formación de los enlaces de un solo electrón. La molécula se sometió a un proceso de oxidación con yodo para propiciar los enlaces σ de un solo electrón.
Mediante difracción de rayos X y espectroscopia Raman, los investigadores caracterizaron el material y encontraron una distancia de enlace de 2.92 Å entre los átomos de carbono. Dichos resultados fueron corroborados mediante simulaciones computacionales basadas en la teoría del funcional de la densidad (DFT), demostrando así la existencia inequívoca de enlaces σ de un solo electrón entre átomos de carbono, una propuesta de hace casi un siglo.
Se espera que este hallazgo allane el camino para un mayor desarrollo de diferentes áreas de la química, permitiendo una investigación más profunda del límite entre estados enlazados y no enlazados.
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