En el diario Naturaleza publicado durante la noche, investigadores del Imperial College, Londres ha informado de un complejo de metales de transición con una disposición geométrica de átomos que fue predicha en 1893 por el ganador del Premio Nobel de 1913.

Este importante desarrollo en la química inorgánica demuestra la existencia de geometría plana hexagonal en un complejo de metales de transición con un significado potencial para la catálisis. síntesis, ciencia de los Materiales, fotofísica y química bioinorgánica.

"Seis complejos de coordenadas son omnipresentes en la química de coordinación. Sorprendentemente, Alfred Werner en su investigación fundamental en el siglo XIX y principios del XX, usando solo propiedades observables, estableció la existencia de varios isómeros posibles para seis coordinaciones y derivó tres geometrías propuestas, ", dijo la coautora de ANSTO, la Dra. Alison Edwards.

"Estos eran prismáticos trigonales, en el que los sustituyentes se encuentran en dos triángulos paralelos a cada lado del átomo de metal, octaédrico donde los triángulos paralelos no se superponen (la geometría dominante) y una tercera posibilidad identificada fue plana hexagonal. Estas observaciones de finales del siglo XVIII precedieron a los estudios de difracción de rayos X en 20 años y Werner recibió el premio Nobel por sus estudios un año después de que Laue recibiera el premio Nobel por su observación de la difracción de rayos X por cristales ".

Los investigadores sugirieron que su hallazgo tenía el potencial de introducir nuevos principios de diseño para complejos de metales de transición con implicaciones en las ciencias físicas y biológicas.

Los datos del difractómetro Koala Laue en ANSTO verificaron el entorno de coordinación piramidal hexagonal de un complejo de níquel de siete coordinados estrechamente relacionado con el complejo plano hexagonal que tiene un átomo de paladio rodeado por tres hidruros y tres átomos de magnesio.

Toda la espectroscopia, Cristalografía de rayos X y cálculos teóricos, utilizado para caracterizar las estructuras, se realizaron en el Imperial College.

El grupo identificó la posible ubicación de los hidruros al principio de su trabajo a partir de la densidad de electrones aparente al modelar la estructura a partir de datos de difracción de rayos X.

"Mi colega Mark Crimmin ha verificado cuidadosamente esta nueva geometría de coordinación al sondear cómo actúan los diferentes ligandos para estabilizar esta disposición notable y previamente no observada. Propone que los donantes sigma y los aceptores sigma alternados dan lugar a una disposición electrónicamente favorable.

"Los experimentos de difracción de neutrones permiten verificar que los núcleos de hidrógeno se encuentran donde sugiere la densidad de electrones de la difracción de rayos X. Los experimentos fueron bastante desafiantes ya que los cristales eran sensibles al aire y a la humedad, por lo que usamos una atmósfera de gas nitrógeno inerte a baja temperatura para evitar la muestra degradación. El experimento de difracción de neutrones confirmó que la adición de un ligando más al complejo de seis coordenadas empuja a los seis ligandos coordinadores lejos del plano metálico al que se une el nuevo ligando, mientras que la matriz hexagonal se conserva ".

"Hubiera sido emocionante observar los hidruros en el complejo de paladio plano hexagonal con KOALA, pero, hasta la fecha, solo el complejo de níquel relacionado ha sobrevivido al transporte a Australia, ", dijo Edwards. Fue una oportunidad excepcional para que mi estudiante de doctorado George Sackman, supervisado conjuntamente por Richard Cooper en la Universidad de Oxford, participara en esta investigación y en la financiación conjunta de su beca por parte de Oxford Cryosystems, Se agradece a ANSTO ya la Universidad ".

Las organizaciones colaboradoras incluyeron el Imperial College de Londres, Universidad de Oxford y ANSTO.

"Con seis artículos de química de alto nivel en el último año, la aspiración de que KOALA sea un recurso importante para los estudios cristalográficos químicos de estructuras novedosas es ahora una realidad, "dijo Edwards.