У Окінаві, Японія, 7 липня 2025 року, команда дослідників Окінавського інституту науки і технологій (ОІСТ) зробила революційне відкриття. Вони синтезували стабільну похідну ферроцину з 20 електронами, сполуки на основі заліза, що ставить під сумнів усталену 18-електронну правило, яке є основою органометалохімії.
Правило 18 електронів тривалий час визначало стабільність комплексів перехідних металів, стверджуючи, що 18 валентних електронів навколо атома металу забезпечують оптимальну стабільність. Ферроцин, відкритий у 1951 році, ідеально вписується в це правило. Команда ОІСТ на чолі з доктором Сатоші Такебаясі розробила нову систему лігандів для стабілізації похідної ферроцину з 20 електронами, яка раніше вважалася малоймовірною.
Цей прорив значно розширює наше розуміння металоцена, які мають «сендвічоподібну» структуру. Додаткові два валентні електрони в новій похідній вводять нетрадиційні редокс-властивості. Це може розширити застосування ферроцину в каталізі та матеріалознавстві. Традиційно, окислювальні стани ферроцину були обмежені, але це відкриття може відкрити нові стани через утворення зв’язку Fe–N.
Дослідження, опубліковане в Nature Communications, включало співпрацю з науковцями з Німеччини, Росії та Японії. Цей прогрес може прокласти шлях до сталого хімічного виробництва, включаючи зелені каталізатори та передові матеріали. Похідні ферроцину вже використовуються в сонячних елементах, фармацевтиці та медичних пристроях. Це відкриття може призвести до нових застосувань і надихнути на зовсім нові можливості.