לאחרונה, מכון אוקינאווה למדע וטכנולוגיה (OIST) ביפן, בשיתוף עם מדענים מגרמניה ורוסיה, פיתח בהצלחה תרכובת מטלוקן חדשה. תוצאות המחקר מתפרסמות בגיליון החדש של כתב העת Nature Communications.
מטלוצנים הם תרכובות אורגנו-מתכתיות הידועות בגיוון ובמבנה ה"סנדוויץ'" המיוחד שלהן. מדענים זכו בפרס נובל לכימיה לשנת 1973 על מחקרם החלוצי על התכונות הכימיות של תרכובות מתכת-אורגניות.
מטלוצנים הם צדדיים מכיוון שהם יכולים "לסנדוויץ'" אלמנטים רבים ושונים ליצירת מגוון תרכובות. הם משמשים במגוון יישומים, כולל ייצור פולימרים, מדי גלוקוז למדידת רמות הגלוקוז בדם, תאי שמש קלציט וכזרזים. המבנה הכימי של מטלוצנים מאפשר היווצרות קומפלקסים עם עד 20 אלקטרונים, אך 18-מבנה האלקטרונים הוא המועדף ביותר מכיוון שהוא הגרסה היציבה ביותר.
לטענת החוקרים זה נדיר שיש יותר מ-18 אלקטרונים, מכיוון שברגע שיוצאים מ-18 אלקטרונים, הקשרים הכימיים של המטלוקן מתחילים להתארך, להישבר ולשנות מבנה. הצוות הוסיף הפעם שני אלקטרונים נוספים ל19-אלקטרון מטלוקן, ויצר 21-אלקטרון מטלוקן. רוב האנשים חשבו בעבר שזה בלתי אפשרי, אבל 21-אלקטרון מטלוקן החדש שפותח הוא יציב גם בתמיסה וגם במצב מוצק וניתן לאחסן אותו לפרקי זמן ארוכים.
בעזרת המטלוקן החדש הזה, חוקרים יכולים ליצור חומרים חדשים לשימוש ברפואה, קטליזה ואנרגיה, לעזור לפתור בעיות גלובליות חשובות ולשפר את איכות חיי האדם.
מכיוון שניתן לשנות בקלות את מבנה הסנדוויץ' של המטלוקן, החלק המאתגר ביותר במחקר הוא להוכיח שחנקן נקשר בהצלחה לקובלט מבלי לשנות את מבנה הסנדוויץ'. החוקרים גם היו צריכים להוכיח בקפדנות שמטלוקנים קשורים בצורה נכונה לכל אטומי הפחמן השכנים ושאטומי החנקן היו מחוברים לאטומי הקובלט.
