No jornal Natureza publicado durante a noite, pesquisadores do Imperial College, Londres relatou um complexo de metal de transição com um arranjo geométrico de átomos que foi previsto em 1893 pelo ganhador do Prêmio Nobel de 1913.

Este importante desenvolvimento na química inorgânica demonstra a existência de geometria planar hexagonal em um complexo de metal de transição com significado potencial para catálise, síntese, Ciência de materiais, fotofísica e química bioinorgânica.

"Seis complexos de coordenadas são onipresentes na química de coordenação. Notavelmente, Alfred Werner em sua pesquisa seminal no século 19 e início do século 20, usando apenas propriedades observáveis, estabeleceu a existência de vários isômeros possíveis para seis coordenação e derivou três geometrias propostas, "disse o co-autor da ANSTO, Dr. Alison Edwards.

"Estes eram trigonais prismáticos, em que os substituintes estão em dois triângulos paralelos de cada lado do átomo de metal, octaédrico onde os triângulos paralelos não se sobrepõem (a geometria dominante) e uma terceira possibilidade identificada era hexagonal planar. Essas observações do final do século 18 antecederam os estudos de difração de raios X em 20 anos e Werner recebeu o prêmio Nobel por seus estudos um ano após Laue receber o Prêmio Nobel por sua observação da difração de raios X por cristais. "

Os pesquisadores sugeriram que sua descoberta tinha o potencial de introduzir novos princípios de design para complexos de metais de transição com implicações nas ciências físicas e biológicas.

Dados do difratômetro Koala Laue da ANSTO verificaram o ambiente de coordenação hexagonal piramidal de um complexo de sete níquel coordenado intimamente relacionado ao complexo hexagonal planar que possui um átomo de paládio rodeado por três hidretos e três átomos de magnésio.

Toda a espectroscopia, Cristalografia de raios-X e cálculos teóricos, usado para caracterizar as estruturas, foram feitos no Imperial College.

O grupo identificou a possível localização dos hidretos no início de seu trabalho a partir da densidade de elétrons aparente ao modelar a estrutura a partir de dados de difração de raios-X.

"Meu colega Mark Crimmin verificou cuidadosamente essa nova geometria de coordenação, investigando como os diferentes ligantes agem para estabilizar esse arranjo notável e anteriormente não observado. Ele propõe que os doadores sigma alternados e os aceitadores sigma dêem origem a um arranjo eletronicamente favorável.

"Os experimentos de difração de nêutrons permitem a verificação de que os núcleos de hidrogênio estão onde a densidade de elétrons da difração de raios X sugere. Os experimentos foram bastante desafiadores, pois os cristais eram sensíveis ao ar e à umidade, então usamos uma atmosfera de gás nitrogênio inerte em baixa temperatura para evitar a amostra degradação. O experimento de difração de nêutrons confirmou que a adição de mais um ligante ao complexo de seis coordenadas empurra os seis ligantes de coordenação para longe do plano metálico ao qual o novo ligante se liga, enquanto a matriz hexagonal é mantida. "

"Teria sido emocionante observar os hidretos no complexo hexagonal planar de paládio com KOALA, mas, Até a presente data, apenas o complexo de níquel relacionado sobreviveu ao transporte para a Austrália, "disse Edwards. Foi uma oportunidade excepcional para o meu aluno de Ph.D. George Sackman, que é supervisionado conjuntamente por Richard Cooper na Universidade de Oxford, para participar desta pesquisa e do financiamento conjunto de sua bolsa de estudos pela Oxford Cryosystems, A ANSTO e a Universidade são reconhecidas com gratidão. "

Organizações colaboradoras incluíram Imperial College London, Universidade de Oxford e ANSTO.

"Com seis artigos de química de alto nível no ano passado, a aspiração de KOALA ser um recurso importante para estudos cristalográficos químicos de novas estruturas é agora uma realidade, "disse Edwards.