In het journaal Natuur 's nachts gepubliceerd, onderzoekers van het Imperial College, Londen heeft melding gemaakt van een overgangsmetaalcomplex met een geometrische rangschikking van atomen die in 1893 werd voorspeld door de ontvanger van de Nobelprijs van 1913.

Deze belangrijke ontwikkeling in de anorganische chemie toont het bestaan ​​aan van hexagonale vlakke geometrie in een overgangsmetaalcomplex met potentiële betekenis voor katalyse, synthese, materiaal kunde, fotofysica en bio-anorganische chemie.

"Zes coördinaatcomplexen zijn alomtegenwoordig in de coördinatiechemie. Alfred Werner in zijn baanbrekende onderzoek in de 19e en vroege 20e eeuw, alleen waarneembare eigenschappen gebruiken, het bestaan ​​van verschillende mogelijke isomeren voor zes coördinatie vastgesteld en drie voorgestelde geometrieën afgeleid, " zei ANSTO co-auteur Dr. Alison Edwards.

"Deze waren trigonaal prismatisch, waarin de substituenten op twee evenwijdige driehoeken aan weerszijden van het metaalatoom liggen, octaëdrisch waar de evenwijdige driehoeken elkaar niet overlappen (de dominante geometrie) en een derde mogelijkheid was hexagonaal vlak. Deze waarnemingen aan het einde van de 18e eeuw dateerden 20 jaar vóór röntgendiffractiestudies en Werner ontving de Nobelprijs voor zijn studies het jaar nadat Laue de Nobelprijs ontving voor zijn observatie van de diffractie van röntgenstralen door kristallen."

De onderzoekers suggereerden dat hun bevinding het potentieel had om nieuwe ontwerpprincipes voor overgangsmetaalcomplexen te introduceren met implicaties voor de fysische en biologische wetenschappen.

Gegevens van de Koala Laue-diffractometer bij ANSTO bevestigden de hexagonale piramidale coördinatieomgeving van een zeven-gecoördineerd nikkelcomplex dat nauw verwant is aan het hexagonale vlakke complex dat een palladiumatoom heeft omringd door drie hydriden en drie magnesiumatomen.

Alle spectroscopie, Röntgenkristallografie en theoretische berekeningen, gebruikt om de structuren te karakteriseren, werden gedaan aan het Imperial College.

De groep identificeerde de mogelijke locatie van de hydriden al vroeg in hun werk op basis van de elektronendichtheid die zichtbaar was bij het modelleren van de structuur op basis van röntgendiffractiegegevens.

"Mijn collega Mark Crimmin heeft deze nieuwe coördinatiegeometrie zorgvuldig geverifieerd door te onderzoeken hoe de verschillende liganden werken om deze opmerkelijke en voorheen niet-waargenomen regeling te stabiliseren. Hij stelt voor dat de afwisselende sigmadonoren en sigma-acceptors aanleiding geven tot een elektronisch gunstige regeling.

"De experimenten met neutronendiffractie maken het mogelijk om te verifiëren dat de waterstofkernen liggen waar de elektronendichtheid van röntgendiffractie suggereert. De experimenten waren behoorlijk uitdagend omdat de kristallen lucht- en vochtgevoelig waren, dus we gebruikten een inert stikstofgasatmosfeer bij lage temperatuur om te voorkomen dat monsters Het neutronendiffractie-experiment bevestigde dat toevoeging van nog een ligand aan het zes-coördinatencomplex de zes coördinerende liganden wegduwt van het metaalvlak waaraan het nieuwe ligand bindt, terwijl de zeshoekige reeks behouden blijft."

"Het zou spannend zijn geweest om de hydriden in het hexagonale vlakke palladiumcomplex met KOALA te observeren, maar, daten, alleen het gerelateerde nikkelcomplex heeft het transport naar Australië overleefd, " zei Edwards. Het was een uitzonderlijke kans voor mijn doctoraatsstudent George Sackman, die gezamenlijk wordt begeleid door Richard Cooper aan de Universiteit van Oxford, om deel te nemen aan dit onderzoek en de gezamenlijke financiering van zijn studietijd door Oxford Cryosystems, ANSTO en de universiteit worden dankbaar erkend."

Samenwerkende organisaties waren onder meer Imperial College London, Universiteit van Oxford en ANSTO.

"Met zes spraakmakende scheikundeartikelen in het afgelopen jaar, het streven dat KOALA een belangrijke bron wordt voor chemische kristallografische studies van nieuwe structuren is nu een realiteit, ' zei Eduard.