Em Okinawa, Japão, no dia 7 de julho de 2025, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) fez uma descoberta inovadora. Eles sintetizaram um derivado de ferroceno estável com 20 elétrons, um composto organometálico à base de ferro. Isso desafia a regra dos 18 elétrons, uma pedra angular da química organometálica.
A regra dos 18 elétrons há muito dita a estabilidade dos complexos de metais de transição, sugerindo que 18 elétrons de valência ao redor do átomo de metal levam à estabilidade ideal. O ferroceno, descoberto em 1951, se encaixa perfeitamente nesta regra. A equipe do OIST, liderada pelo Dr. Satoshi Takebayashi, desenvolveu um novo sistema de ligantes para estabilizar o derivado de ferroceno com 20 elétrons, anteriormente considerado improvável.
Essa descoberta aprimora significativamente nossa compreensão dos metallocenos, que possuem uma estrutura de "sanduíche". Os dois elétrons de valência adicionais no novo derivado introduzem propriedades redox não convencionais. Isso pode ampliar as aplicações do ferroceno em catálise e ciência dos materiais. Tradicionalmente, os estados de oxidação do ferroceno têm sido limitados, mas essa descoberta pode desbloquear novos estados por meio da formação de uma ligação Fe–N.
O estudo, publicado na Nature Communications, envolveu colaborações com cientistas da Alemanha, Rússia e Japão. Esse avanço pode abrir caminho para uma química sustentável, incluindo catalisadores verdes e materiais avançados. Os derivados de ferroceno já são utilizados em células solares, produtos farmacêuticos e dispositivos médicos. Essa descoberta pode levar a novas aplicações e inspirar outras completamente novas.