Sayısız bileşikleri ile karbon, yaşamın omurgası ve organik kimyanın merkezi unsurudur. Bir bileşikteki diğer elementlerle bir karbon atomunun oluşturduğu bağ sayısı kimyasal yapısını ve davranışını belirler.
Normalde, bir karbon atomu, diğer atomlarla (tetravalent karbon) dört bağ oluşturmak için değerlik elektronlarının dördünü de paylaşır. Daha az bağ oluştuğunda, çeşitli kimya ve kataliz alanlarında benzersiz özelliklere sahip olan karben gibi olağandışı bileşikler elde edilir. Nadir vakalar, elektronik olarak uyarılmış bir durumda merkezi bir nötr atomun nötr elektron çifti bağış grubu olan iki bağ tarafından stabilize edildiği karbonlar adı verilen iki değerlikli karbon bileşiklerinin nadir durumları vardır.
Şimdi, zemin durumunda tek bir bağlı (tek değerlikli) karbon atomu içeren organik bir bileşiğin sentezi ile başka bir kilometre taşı elde edildi. Bu, bileşiklerin ve reaksiyonların geliştirilmesi için yeni olasılıklar açtığı için kimyada önemli bir adımdır.
Çığır açan bir çalışmada Angewandte ChemieDimitrios A. Pantazis (MPI Für Kohlenforchung, Moleküler Teori ve Spektroskopi Bölümü), Müge Kasanmascheff ve Max M. Hansmann (Tu Dortmund) araştırma ekipleri, bir Phosforus grubuna bağlanmış tek bir karbon atomu içeren bir kimyasal bileşik rapor edin, pH,3P → c. Bileşik, çok düşük sıcaklıklarda ultraviyole (UV) ışıkla ışınlama ile bir diazofosfor ylide öncülünden üretildi, bu da N’nin ortadan kaldırılmasına yol açtı.2 ve pH oluşumu3P → c.
Elektron paramanyetik rezonans (EPR) ve elektron-nükleer çift rezonans (endor) spektroskopileri, bileşiğin paralel spinlere (bir spin-triplet durumu) sahip iki eşsiz elektron içerdiğini ortaya koydu. Gelişmiş kuantum kimyasal hesaplamaları, bileşiğin bağlanma ve spin yoğunluk dağılımını araştırarak, fosfor ve terminal karbon arasında tek bir datif bağı olan yeni bir karbon merkezli diradik türünü temsil ettiğini gösterir. Bu, bir karbon merkezinin izole edilmiş bir zemin durumu karbon atomuyla aynı elektronik konfigürasyonda ve spin durumunda devam ettiği bilinen ilk bileşiktir.
Bu temel keşif, karbon kimyasının sınırlarını tek değerlikli nötr karbon atomunun aşırı bağlama durumuna genişletirken, yeni organik reaktiviteyi sentez, kataliz ve malzeme bilimi için potansiyel etkilerle keşfetmenin yolunu açar.
