Japonya'nın Okinawa kentinde, 7 Temmuz 2025 tarihinde, Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (OIST) araştırmacılarından oluşan bir ekip, organometalik kimyanın temel taşlarından biri olan 18-elektron kuralını sorgulayan çığır açıcı bir keşfe imza attı. Demir bazlı organometalik bir bileşik olan ferrosenin kararlı 20-elektronlu bir türevini sentezlediler.
18-elektron kuralı, geçiş metali komplekslerinin stabilitesini uzun yıllar belirlemiş, metal atomunun çevresinde 18 değerlik elektronunun optimal stabilite sağladığını öne sürmüştür. 1951'de keşfedilen ferrosen, bu kurala mükemmel şekilde uymaktadır. OIST ekibi, Dr. Satoshi Takebayashi liderliğinde, daha önce mümkün olmadığı düşünülen 20-elektronlu ferrosen türevini stabilize etmek için yenilikçi bir ligand sistemi geliştirdi.
Bu atılım, "sandviç" yapısına sahip metallocenler hakkındaki anlayışımızı önemli ölçüde genişletiyor. Yeni türevdeki iki ekstra değerlik elektronu, alışılmadık redoks özellikler ortaya koyuyor. Bu durum, ferrosenin kataliz ve malzeme bilimi alanlarındaki uygulama yelpazesini genişletebilir. Geleneksel olarak ferrosenin oksidasyon durumları sınırlıydı, ancak bu keşif, Fe–N bağı oluşumu yoluyla yeni oksidasyon durumlarının kapısını aralayabilir.
Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışma, Almanya, Rusya ve Japonya'dan bilim insanlarının iş birliğiyle gerçekleşti. Bu gelişme, yeşil katalizörler ve ileri malzemeler gibi sürdürülebilir kimya alanında yeni ufuklar açabilir. Ferrosen türevleri halihazırda güneş pilleri, ilaçlar ve medikal cihazlarda kullanılmaktadır. Bu keşif, yeni uygulamalara öncülük etmekle kalmayıp, tamamen yeni alanların doğmasına da ilham verebilir.