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Werkstoffkunde: Außergewöhnliche Eisenverbindung geschaffen

Wissenschaftlern gelang es, eine bislang unbekannte Eisenverbindung zu synthetisieren. Im ihrem Zentrum befindet sich ein Eisentom, das sechs seiner üblichen acht äußeren Elektronen abgegeben hat. Der neue Komplex mit Eisen in der sechsten Oxidationstufe könnte helfen, enzymatische Prozesse im menschlichen Körper besser zu verstehen.

Die Struktur des Nitrido-Komplexes | Die Struktur des neuartigen gelben Eisen(VI)- Nitrido-Komplexes.
Karl Wieghardt stellte mit seinen Kollegen die neue sechswertige Verbindung her, indem er einem dreiwertigen Eisen in zwei Stufen insgesamt drei Elektronen entlockte. Im ersten Schritt setzten die Chemiker die Ausgangsverbindung zunächst einer elektrischen Spannung aus, die dem Metall ein Elektron entzog. Dann bestrahlten die Wissenschaftler das so entstandene Eisen der vierten Oxidationsstufe mit rotem Licht. Sie leiteten so die zweite Reaktion ein, bei der das Eisen zwei weitere Elektronen hergeben musste. Der entstandene gelbe Eisen (VI)-Nitrido-Komplex ist allerdings über längere Zeit nur bei rund 200 Grad unter Null stabil.

Chemiker wollen nun diese außergewöhnliche Eisenverbindung als Oxidationsmittel einsetzen, um zu untersuchen, welche Rolle eine solche Verbindung in der Biochemie spielen könnte. Wieghardt vermutet, dass ein Protein im Stoffwechsel der Leber, das so genannte P450-Protein, eine ähnlich hohe Oxidationsstufe annehmen kann wie die synthetisierte Verbindung. Die bislang bekannte sechswertige Eisenverbindung, Ferrat, ließ sich nicht zum Untersuchen biochemischer Prozesse einsetzen, da diese zu aggressiv ist.

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