Selon les connaissances des manuels, les états d'oxydation habituels de l'or dans les composés sont +I et +III. La forme divalente (+II), d'autre part, préfère former des composés polynucléaires ou subit simplement une transformation en formes mono- et trivalentes. Cependant, les éléments à côté de l'or dans le tableau périodique sont assez différents à cet égard. Les ions des métaux de la monnaie, cuivre(+II) et argent(+II), sont généralement présents sous forme divalente et c'est aussi le cas pour les voisins de l'or à sa gauche et à sa droite, platine (+II) et mercure (+II). Il a été postulé que lorsque l'or subit des réactions de catalyse photochimique, l'état +II peut se former, mais aucune preuve définitive n'a été fournie à ce jour. La preuve correspondante vient d'être avancée par des chercheurs de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) dans une publication récente.

Une équipe de chimistes dirigée par le professeur Katja Heinze à l'Institut de chimie inorganique et de chimie analytique de JGU a pu isoler et analyser l'or au très rare état d'oxydation +II. Cela fournit les chaînons manquants dans la série homologue des ions métalliques de monnaie cuivre(+II), argent(+II), or(+II), et dans la triade 'relativiste' du platine (+II), or(+II), et le mercure (+II). « Données fondamentales inconnues à ce jour telles que la taille des ions, disposition structurelle préférée, et la réactivité de l'or(+II) sont désormais disponibles, " a expliqué Sebastian Preiß, doctorant dans l'équipe Heinze, qui a pu isoler pour la première fois le complexe or(+II) sous sa forme pure. Les résultats ont été publiés dans Chimie de la nature .

La stabilisation de l'ion or(+II) très labile a été réalisée par les chercheurs à l'aide d'une soi-disant porphyrine utilisée pour encapsuler l'ion or(+II). En combinaison avec des ions magnésium ou fer au centre, respectivement, le macrocycle de porphyrine est présent dans le pigment vert des plantes (chlorophylle), et dans le pigment rouge du sang (hème). Avec de l'or (+II) en son centre, la porphyrine bloque les voies réactionnelles normales de l'or(+II), c'est à dire., la formation de composés polynucléaires ou la conversion en complexes d'or(+I) et d'or(+III) plus stables. "Cela a permis pour la première fois d'étudier cette classe unique de complexes mononucléaires stables d'or(+II) et de les décrire de manière exhaustive, " a résumé le professeur Katja Heinze. Fait intéressant, l'arrangement des quatre atomes à côté de l'ion or(+II) n'est pas plan carré avec les atomes placés à égale distance de l'or comme dans le cas des structures correspondantes des éléments voisins de l'or cuivre(+II), argent(+II), platine (+II), et le mercure (+II). Au lieu, la structure montre une distorsion rhombique avec deux distances courtes et deux longues. En termes techniques, ce phénomène auparavant inobservé dans le cas des ions or(+II) peut être attribué à un effet Jahn-Teller de second ordre causé par les propriétés relativistes de l'or.

Parce que ce nouveau composé d'or(+II) peut également être préparé à partir du complexe d'or(+III) présent dans de puissants agents anticancéreux, les chercheurs ont tenté de savoir si la porphyrine or(+II) joue également un rôle dans les systèmes biologiques. Ils ont découvert que le complexe d'or(+II) peut être généré dans des conditions quasi physiologiques à partir d'un agent cytostatique d'or(+III). En cas d'exposition à l'oxygène de l'air, la porphyrine or(+II) forme des espèces réactives de l'oxygène (ROS), qui sont connus pour induire l'apoptose, ou mort cellulaire programmée. "Nous avons ainsi une chaîne fonctionnelle plausible commençant par un agent cytostatique et conduisant à une mort cellulaire ciblée avec la porphyrine or(+II) agissant comme un maillon important de la chaîne, " a souligné Heinze. " Une impulsion majeure pour nous pour poursuivre la recherche dans ce domaine est que la recherche fondamentale axée sur la curiosité sur les espèces inhabituelles nous a permis d'atteindre des informations qui pourraient bien être pertinentes pour les applications médicales, " conclut Heinze.