OIST科學家合成20電子鐵茂衍生物,重新定義有機金屬化學

2025年7月7日,日本沖繩,沖繩科學技術大學院大學(OIST)的一組研究團隊取得了突破性發現。他們成功合成了一種穩定的20電子鐵茂衍生物,這是一種基於鐵的有機金屬化合物,挑戰了有機金屬化學中根深蒂固的18電子規則。

18電子規則長期以來被認為是過渡金屬配合物穩定性的關鍵,指出金屬原子周圍有18個價電子時,結構最為穩定。1951年發現的鐵茂,正好符合這一規則。由竹林聰博士領導的OIST團隊,開發出一種新型配體系統,成功穩定了此前被認為不可能存在的20電子鐵茂衍生物。

此項突破大幅深化了我們對具有「三明治」結構的金屬茂類化合物的認識。新衍生物中額外的兩個價電子帶來了非常規的氧化還原特性,可能擴展鐵茂在催化及材料科學領域的應用。傳統上,鐵茂的氧化態有限,但這次發現有望透過形成Fe–N鍵開啟新的氧化態。

這項研究發表於《自然通訊》,並與德國、俄羅斯及日本的科學家合作完成。此進展有望推動永續化學,包括綠色催化劑與先進材料的發展。鐵茂衍生物已廣泛應用於太陽能電池、藥物及醫療設備,此次發現不僅可能帶來新應用,也將激發全新領域的創新。

來源

  • Technology Networks

  • A new organometallic compound challenges a fundamental principle of textbook chemistry | EurekAlert!

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