В Окинаве, Япония, 7 июля 2025 года, группа исследователей из Окинавского института науки и технологий (OIST) совершила прорывное открытие. Они синтезировали стабильное 20-электронное производное ферроцена, металлоорганического соединения на основе железа. Это бросает вызов устоявшемуся правилу 18 электронов, краеугольному камню металлоорганической химии.
Правило 18 электронов долгое время определяло стабильность комплексов переходных металлов, предполагая, что 18 валентных электронов вокруг атома металла обеспечивают оптимальную стабильность. Ферроцен, открытый в 1951 году, идеально соответствовал этому правилу. Команда OIST под руководством доктора Сатоши Такебаяши разработала новую систему лигандов для стабилизации 20-электронного производного ферроцена, ранее считавшегося маловероятным.
Этот прорыв значительно расширяет наше понимание металлоценов, имеющих «сэндвичную» структуру. Дополнительные два валентных электрона в новом производном вводят нетрадиционные окислительно-восстановительные свойства. Это может расширить области применения ферроцена в катализе и материаловедении. Традиционно окислительные состояния ферроцена были ограничены, но это открытие может открыть новые состояния за счет образования связи Fe–N.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, включало сотрудничество с учеными из Германии, России и Японии. Этот прогресс может проложить путь к устойчивой химии, включая зеленые катализаторы и передовые материалы. Производные ферроцена уже используются в солнечных элементах, фармацевтике и медицинских устройствах. Это открытие может привести к новым приложениям и вдохновить на создание совершенно новых.
Примечание редакции: Данное исследование представляет интерес для российских ученых, работающих в области металлоорганической химии. Открытие может иметь значение для развития отечественных технологий в области катализа и создания новых материалов. Сотрудничество с российскими учеными в рамках данного исследования подчеркивает важность международного научного обмена.