A közelmúltban a japán Okinawa Tudományos és Technológiai Intézet (OIST) német és orosz tudósokkal együttműködve sikeresen kifejlesztett egy új metallocén vegyületet. A kutatási eredményeket a Nature Communications folyóirat új számában teszik közzé.
A metallocének sokoldalúságukról és különleges „szendvics” szerkezetükről ismert fémorganikus vegyületek. A tudósok 1973-ban elnyerték a kémiai Nobel-díjat a fém-szerves vegyületek kémiai tulajdonságainak úttörő kutatásaiért.
A metallocének sokoldalúak, mert sok különböző elemet "szendvicsbe" tudnak keverni, és különféle vegyületeket képezhetnek. Különböző alkalmazásokban használják őket, beleértve a polimerek előállítását, a vércukorszint mérésére szolgáló glükózmérőket, a kalcit napelemeket és katalizátorként. A metallocének kémiai szerkezete lehetővé teszi akár 20 elektronból álló komplexek kialakulását is, de az 18-elektronszerkezet a legkedveltebb, mert ez a legstabilabb változat.
A kutatók szerint ritka, hogy 18-nál több elektron legyen, mert ha túllépünk a 18 elektronon, a metallocén kémiai kötései megnyúlnak, megszakadnak és szerkezetüket megváltoztatják. A csapat ezúttal két további elektront adott az 19-elektron-metallocénhez, és egy 21-elektron-metallocént hozott létre. A legtöbben korábban azt hitték, hogy ez lehetetlen, de az újonnan kifejlesztett 21-elektron-metallocén oldatban és szilárd állapotban is stabil, és hosszú ideig tárolható.
Ezzel az új metallocénnel a kutatók új anyagokat hozhatnak létre az orvostudományban, a katalízisben és az energetikában, amelyek hozzájárulnak a fontos globális problémák megoldásához és az emberi élet minőségének javításához.
Mivel a metallocén szendvicsszerkezete könnyen megváltoztatható, a tanulmány legnagyobb kihívást jelentő része annak bizonyítása, hogy a nitrogén sikeresen kötődik a kobalthoz anélkül, hogy a szendvicsszerkezet megváltozna. A kutatóknak azt is szigorúan be kellett bizonyítaniuk, hogy a metallocének megfelelően kötődnek az összes szomszédos szénatomhoz, és hogy a nitrogénatomok a kobaltatomokhoz kapcsolódnak.
