Terwijl in de meeste moleculen, elk elektron vindt een partner om mee te paren, sommige elektronen in radicale moleculen worden alleen gelaten en ongepaard. Deze configuratie verleent radicalen met enkele ongebruikelijke en interessante eigenschappen, die verdwijnen zodra de radicalen reageren of interageren met andere moleculen. Het was moeilijk om relatief stabiele radicalen te genereren, omdat ze reageren en veranderen in een oogwenk, maar onderzoekers van het Center for Self-Assembly and Complexity, binnen het Instituut voor Basiswetenschappen (IBS, Zuid-Korea) slaagde erin vier nieuwe soorten gestabiliseerde radicalen te synthetiseren.

In tegenstelling tot andere moleculen, sommige radicalen hebben uitgelijnde spins, waardoor ze ferromagnetische eigenschappen krijgen, wat betekent dat ze kunnen worden aangetrokken door een magnetisch veld. Door deze bijzondere eigenschappen radicalen zullen waarschijnlijk toepassingen vinden op verschillende gebieden, zoals oplaadbare batterijen, moleculaire spintronica, en moleculair magnetisme.

IBS-wetenschappers ontwikkelden een strategie om oximeradicalen te stabiliseren, met behulp van N-heterocyclische carbenen (NHC's), omdat de laatste hun elektronen kunnen delen om de ongepaarde elektronen van de radicalen te stabiliseren. Dit resultaat is bijzonder interessant omdat bekend is dat organische radicalen erg moeilijk te synthetiseren zijn omdat ze onstabieler zijn dan metaalbevattende radicalen.

De radicale structuren werden bevestigd door eenkristal röntgendiffractie-analyse in het Pohang Accelerator Laboratory en hun eigenschappen werden geverifieerd door middel van paramagnetische elektronenresonantie. De experimentele resultaten kwamen goed overeen met de dichtheidsfunctionaaltheorie.

Dezelfde onderzoeksgroep heeft onlangs ook triazenylradicalen gestabiliseerd en gebruikt als kathodematerialen voor oplaadbare lithium-ionbatterijen. In de toekomst, de onderzoekers gaan de uitdaging aan om meer radicale chemicaliën te produceren die nog moeten worden gesynthetiseerd.