«Невозможная» молекула из 20 электронов бросила вызов 100 годам химии
Правило 18 электронов вот уже больше столетия было важнейшим ориентиром в металлоорганической химии. Ученые из Окинавского института науки и технологий сумели синтезировать необычное металлоорганическое вещество, ставящее под сомнение этот устоявшийся принцип. Они создали устойчивое 20-электронное производное ферроцена — железосодержащего металлоорганического соединения, способного революционизировать развитие химической науки, пишет ScienceDaily.
«Многие комплексы переходных металлов достигают максимальной стабильности при наличии 18 валентных электронов вокруг центрального атома металла. Это эмпирическое правило лежит в основе множества важных открытий в области катализа и материаловедения», — объясняет доктор Сатоси Такебаяси, возглавляющий исследование.
Ферроцен — классический пример, воплощающий это правило. «Мы впервые показали, что можно синтезировать стабильное производное ферроцена с 20 электронами», — отмечает эксперт. Открытие расширяет представления о структуре и устойчивости металлоценов — группы веществ, отличающихся уникальной «сэндвичевой» архитектурой, где атом металла располагается между двумя органическими кольцами.
В новом исследовании ученые разработали уникальную систему лигандов, позволяющую стабилизировать производное ферроцена с рекордными 20 валентными электронами, что раньше казалось невозможным. Как подчеркнул доктор Такебаяси, дополнительные электроны придают веществу необычные окислительно-восстановительные свойства, открывающие перспективы новых приложений. Традиционно использование ферроцена в окислительно-восстановительных процессах ограничено определенным набором степеней окисления. Новая структура обеспечивает широкий спектр возможностей переноса электронов, делая его перспективнее как катализатор и материал в сферах энергетики и промышленного синтеза.
Достижение ученых позволит глубже понимать механизмы нарушения правил химической стабильности и создавать вещества с заранее запланированными характеристиками. Полученные знания могут проложить путь к развитию экологически чистых методов синтеза и созданию инновационных материалов будущего.
Тем временем в России химики получили первую партию отечественного электролита. Подробнее о нем рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.
