Nyligen har Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) i Japan, i samarbete med forskare från Tyskland och Ryssland, framgångsrikt utvecklat en ny metallocenförening. Forskningsresultaten publiceras i det nya numret av tidskriften Nature Communications.
Metallocener är organometalliska föreningar kända för sin mångsidighet och speciella "sandwich"-struktur. Forskare vann Nobelpriset i kemi 1973 för sin banbrytande forskning om de kemiska egenskaperna hos metallorganiska föreningar.
Metallocener är mångsidiga eftersom de kan "sandwich" många olika element för att bilda en mängd olika föreningar. De används i en mängd olika applikationer, inklusive produktion av polymerer, glukosmätare för att mäta glukosnivåer i blodet, kalcitsolceller och som katalysatorer. Den kemiska strukturen hos metallocener tillåter bildandet av komplex med upp till 20 elektroner, men 18-elektronstrukturen är den mest gynnade eftersom den är den mest stabila versionen.
Att ha mer än 18 elektroner är sällsynt, enligt forskarna, för när man väl går över 18 elektroner börjar metallocenens kemiska bindningar förlängas, bryta och ändra struktur. Teamet lade till ytterligare två elektroner till 19-elektronmetallocenen den här gången, vilket skapade en 21-elektronmetallocen. De flesta trodde tidigare att detta var omöjligt, men den nyutvecklade 21-elektronmetallocenen är stabil i både lösning och fast tillstånd och kan lagras under långa tidsperioder.
Med denna nya metallocen kan forskare skapa nya material för användning inom medicin, katalys och energi, vilket hjälper till att lösa viktiga globala problem och förbättra människors livskvalitet.
Eftersom metallocenens sandwichstruktur lätt kan ändras, är den mest utmanande delen av studien att bevisa att kväve framgångsrikt har bundit till kobolt utan att ändra sandwichstrukturen. Forskarna var också tvungna att rigoröst bevisa att metallocener var korrekt bundna till alla angränsande kolatomer och att kväveatomerna var kopplade till koboltatomerna.
