科學家發現新「六價鐵」化合物

【大紀元記者嘯宇報導】《科學》雜誌網絡版報導，以德國馬普生物無機化學研究所的化學家約翰‧貝力（John F. Berry）為首的科學家們最近意外地發現了一種新的金屬「六價鐵」，使得人們對鐵的瞭解又深入了一層。 

鐵是地球上儲量最豐富的金屬之一，也是生命過程的催化劑。同時，鐵的活性也被工業生產所利用。自然條件下，鐵有不同的離子狀態，任何生命的健康和正常生活的都離不開它，例如血裡的血紅蛋白就存在二價鐵離子。 

金屬的存在形式，取決與金屬原子的最外層含有的電子個數，它們叫價電子（正常時候一個鐵原子有八個價電子）。鐵的價電子決定著鐵是如何和其他物質反應的。約翰‧貝力發現的新金屬鐵是「六價鐵」，其原子只有兩個價電子。這樣一來，它的化學特性就非常活潑，因為它能從其它原子裡獲得剩餘的六個電子來得到穩定的八個價電子結構。由於六價鐵的活性過強，只有在低溫狀態（華氏零下40度）才能觀察到。 

「六價鐵」也是鐵氧化態的一種。通常，氧化態的二價鐵和三價鐵離子，和其他原子結合的時候，它們的價電子數都會變化。「六價鐵是一個非常稀有的氧化態。」威斯康辛大學麥迪遜分校的教授巴沙姆‧沙卡斯裡（Bassam Shakhashiri）解釋說。「合成和研究這種鐵氧化態對於瞭解金屬的中間態和催化特性非常重要，這是對研究金屬不同形態和不同氧化態的重要貢獻。」 

新的「六價鐵」金屬化合物可以包含氮成分，而唯一已知的另一種六價鐵金屬化合物（ferrate）只含有氧。ferrate可以將氧轉移到有機化合物上，「因此，我們希望新的鐵化合物可以把一個氮原子轉移到有機化合物上。」貝力解釋說。這樣的反應在化合物合成中越來越重要，因為含氮的有機化合物具有廣泛的用途。 

貝力說，他們發現新的金屬「六價鐵」是純屬意外。在研究「六價鐵」的化合物時，他們發現這種物質在華氏零下321度時，對光特別敏感。當光照射時，其顏色能從櫻桃紅變到亮黃色。下一步他準備研究它的活性，怎樣利用它來合成其他化合物，這是一個全新的化學用途。◇