Mới đây, Viện Khoa học và Công nghệ Okinawa (OIST) Nhật Bản phối hợp với các nhà khoa học Đức và Nga đã phát triển thành công hợp chất metallicocene mới. Kết quả nghiên cứu được công bố trên số mới của tạp chí Nature Communications.
Metallocen là các hợp chất hữu cơ kim loại được biết đến với tính linh hoạt và cấu trúc "bánh sandwich" đặc biệt. Các nhà khoa học đã đoạt giải Nobel Hóa học năm 1973 nhờ nghiên cứu tiên phong về tính chất hóa học của các hợp chất hữu cơ kim loại.
Metallocenes rất linh hoạt vì chúng có thể "kẹp" nhiều nguyên tố khác nhau để tạo thành nhiều loại hợp chất. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm sản xuất polyme, máy đo đường huyết để đo nồng độ glucose trong máu, pin mặt trời canxit và làm chất xúc tác. Cấu trúc hóa học của metallicocene cho phép hình thành các phức chất có tối đa 20 electron, nhưng 18-cấu trúc electron được ưa chuộng nhất vì đây là phiên bản ổn định nhất.
Theo các nhà nghiên cứu, việc có nhiều hơn 18 electron là rất hiếm vì một khi bạn vượt quá 18 electron, các liên kết hóa học của metallicocene bắt đầu kéo dài ra, đứt gãy và thay đổi cấu trúc. Lần này, nhóm đã thêm hai electron nữa vào 19-electron metallicocene, tạo ra một 21-electron metallicocene. Hầu hết mọi người trước đây đều cho rằng điều này là không thể, nhưng electron metallicocene 21-mới được phát triển ổn định ở cả trạng thái dung dịch lẫn trạng thái rắn và có thể được lưu trữ trong thời gian dài.
Với metallicocene mới này, các nhà nghiên cứu có thể tạo ra vật liệu mới để sử dụng trong y học, xúc tác và năng lượng, giúp giải quyết các vấn đề quan trọng toàn cầu và cải thiện chất lượng cuộc sống con người.
Do cấu trúc bánh sandwich của metallicocene có thể dễ dàng thay đổi nên phần thách thức nhất của nghiên cứu là chứng minh rằng nitơ đã liên kết thành công với coban mà không làm thay đổi cấu trúc bánh sandwich. Các nhà nghiên cứu cũng phải chứng minh một cách chặt chẽ rằng metallicocene liên kết chính xác với tất cả các nguyên tử carbon lân cận và các nguyên tử nitơ được kết nối với các nguyên tử coban.
