Le specie esavalenti del ferro sono intermediari chiave in certi processi biologici quali componenti transitori di metalloenzimi, ma (fatta eccezione per lo ione ferrato) i complessi stabili sono piuttosto rari.

Sappiamo della loro esistenza principalmente grazie a caratterizzazioni spettroscopiche, ma attraverso queste è difficile arrivare a conclusioni definitive sulla struttura. Un gruppo di ricercatori dell'Università dell'Indiana ha sviluppato un metodo sintetico per ottenere complessi di ferro esavalente che sono stabilizzati dalla presenza di forti ed ingombranti gruppi elettrondonatori attorno al centro metallico elettronpovero.

specie-esavalenti-ferro-sintesi

La sintesi in due passaggi è particolarmente interessante perché il complesso cambia non solo colore, ma anche spin elettronico (verde, S=3/2 -> viola, S=1/2 -> blu scuro, S=0). Queste variazioni possono essere meravigliosamente apprezzate all'EPR, infatti gli spettri sono stati perfino simulati in ottimo accordo con i risultati sperimentali.

Piccolo excursus per chi non conoscesse l'EPR: si tratta di uno strumento che sfrutta più o meno gli stessi principi teorici dell'NMR ma che impiega i propri magneti per registrare informazioni sullo spin elettronico anziché nucleare di sostanze paramagnetiche (da cui la "P" dell'acronimo).

Sintetizzato il composto, i ricercatori l'hanno cristallizzato ed hanno registrato la struttura ai raggi X. Mettendo assieme i dati empirici e quelli derivanti da delle simulazioni in DFT hanno stabilito che il composto assume una inusuale conformazione disfenoidale (o ad altalena).

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