'In fraganti' harrapatu dituzte erreakzio kimiko baten bitarteko substantziak

Luzaroan, kimikarien helburuetako bat izan da eraldaketa kimiko konplexuak gertatzean molekulen egiturak nola aldatzen diren zuzenean ikustea eta haien segimendua egin ahal izatea. Oso zaila da erreakzio-bitartekoak —erreakzio batean, produktuak lortu baino lehen, etapa guztietan sortzen diren substantzia oso ezegonkorrak— identifikatzea eta karakterizatzea, oso bizitza laburra baitute. Bitarteko espezie horien egitura ezagutzea oso lagungarri izan daiteke erreakzio-mekanismoak ulertzeko, eta horrek, gainera, eragin handia izan dezake industria kimikoan, materialen zientzian, nanoteknologian, biologian eta medikuntzan.

Nazioarteko elkarlan horretan erreakzio organiko konplexu baten erreaktiboen, bitartekoen eta produktuen irudiak lortu ditu eta haien loturen konfigurazioa ebatzi dute, molekula bakar baten mailan. Nature Chemistry aldizkari entzutetsuak argitaratu du ikerketa hau bere azken zenbakian.

Enediina molekulek zilar-geruza baten gainean eragiten duten erreakzio konplexuaren etapa guztietako egitura kimikoen irudiak lortu ditu lantaldeak, eta, horretarako, kontakturik gabeko indar atomikoko mikroskopio bat erabili dute (nc-AFM, ingelesezko izenarengatik), zunda bereziki sentikor batekin: eskala atomikoko irtengune txikienak detekta ditzakeen orratz oso fina erabiltzen du (Braillez idatzitako testuak irakurtzen diren bezala); orratzaren puntan, karbono monoxido molekula bat adsorbatzen da, zeinak "hatz" gisa jokatzen baitu irakurketan, bereizmena handitzeko. 

Bitartekoak egonkortzea

Erreakzio kimiko sekuntzialen zinetika —erreakzioen azkartasuna eta erreakzioan izaten diren gertakizun molekularrak aztertzen dituen arloa— deskribatzen duten eredu analitiko klasikoen eta zenbakizko kalkuluaren azken aurrerapenen arteko konbinazioari esker, frogatu dute bitarteko substantziak nola egonkortu diren azaltzeko ez dela nahikoa haien energia potentziala aintzat hartzea, baizik eta funtsezkoa dela kontuan hartzea energia-disipazioa eta entropia molekularraren aldaketak —entropiak sistema baten antolaketa-maila neurtzen du—. Gainazalak eta, bereziki, erabat ezegonkorrak diren bitarteko substantziek gainazalarekin dituzten interakzioek oso funtzio garrantzitsua dute bai entropian bai energia-disipazioan, eta, hain zuzen ere, horrek alde handia eragiten du gainazal batean gertatzen diren erreakzioen eta gas-fasean edo disoluzioan gertatzen diren erreakzioen artean.

Informazio osagarria

Ikerketa zenbait ikerketa-talderen lankidetzaz gauzatu da. Felix R. Fischer, Michael F. Crommie eta Ángel Rubio (Kalifornia-Berkeleyko Unibertsitatea, Lawrence Berkeley National Laboratory, UPV/EHU eta Hanburgoko Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter institutua) buru direla eta Dimas G. Oteyza (CSIC-UPV/EHU) eta Miguel Moreno Ugeda (CIC nanoGUNE) Ikerbasque ikertzaileekin elkarlanean, hain zuzen ere.