En Okinawa, Japón, el 7 de julio de 2025, un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) realizó un descubrimiento revolucionario. Sintetizaron un derivado estable de 20 electrones de ferroceno, un compuesto organometálico basado en hierro. Esto desafía la regla de los 18 electrones establecida, una piedra angular de la química organometálica.
La regla de los 18 electrones ha dictado durante mucho tiempo la estabilidad de los complejos de metales de transición, sugiriendo que 18 electrones de valencia alrededor del átomo metálico conducen a una estabilidad óptima. El ferroceno, descubierto en 1951, encaja perfectamente en esta regla. El equipo del OIST, liderado por el Dr. Satoshi Takebayashi, desarrolló un nuevo sistema de ligando para estabilizar el derivado de ferroceno de 20 electrones, previamente considerado improbable.
Este avance mejora significativamente nuestra comprensión de los metallocenos, que tienen una estructura de “sándwich”. Los dos electrones de valencia adicionales en el nuevo derivado introducen propiedades redox no convencionales. Esto podría ampliar las aplicaciones del ferroceno en catálisis y ciencia de materiales. Tradicionalmente, los estados de oxidación del ferroceno han sido limitados, pero este descubrimiento puede desbloquear nuevos estados a través de la formación de un enlace Fe–N.
El estudio, publicado en Nature Communications, involucró colaboraciones con científicos de Alemania, Rusia y Japón. Este avance podría allanar el camino para la química sostenible, incluyendo catalizadores verdes y materiales avanzados. Los derivados del ferroceno ya se utilizan en células solares, productos farmacéuticos y dispositivos médicos. Este descubrimiento podría conducir a nuevas aplicaciones e inspirar otras completamente nuevas.
Nota del editor: Este descubrimiento tiene un gran potencial para la investigación en España y Latinoamérica, especialmente en el desarrollo de nuevas tecnologías para la energía solar y la industria farmacéutica. La colaboración internacional en este campo es fundamental para el avance científico y tecnológico.