Enligt läroboks kunskaper, de vanliga oxidationstillstånden för guld i föreningar är +I och +III. Den tvåvärda formen (+II), å andra sidan, föredrar att bilda polynukleära föreningar eller genomgår helt enkelt transformation till de mono- och trivalenta formerna. Dock, elementen bredvid guld i det periodiska systemet är ganska olika i detta avseende. Jonerna i myntmetallerna, koppar (+II) och silver (+II), finns vanligtvis i tvåvärd form och detta är också fallet för guldets grannar till vänster och höger, platina (+II) och kvicksilver (+II). Det har antagits att när guld genomgår fotokemiska katalysreaktioner, +II -tillståndet kan bildas, men definitiva bevis har inte lämnats hittills. Motsvarande bevis har just framförts av forskare vid Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) i en ny publikation.

Ett team av kemister under ledning av professor Katja Heinze vid Institutet för oorganisk kemi och analytisk kemi vid JGU har kunnat isolera och analysera guld i det mycket sällsynta oxidationstillståndet +II. Detta ger de saknade länkarna i den homologa serien av myntmetalljonerna koppar (+II), silver (+II), guld (+II), och i den "relativistiska" triaden av platina (+II), guld (+II), och kvicksilver (+II). "Grundläggande data hittills okända, till exempel jonstorlek, föredraget strukturarrangemang, och reaktiviteten hos guld (+II) har nu gjorts tillgänglig, "förklarade Sebastian Preiß, doktorand i Heinzes team, som kunde isolera guldkomplexet (+II) i sin rena form för första gången. Resultaten har publicerats i Naturkemi .

Stabiliseringen av den mycket labila guld (+II) jonen uppnåddes av forskarna med hjälp av en så kallad porfyrin som användes för att inkapsla guld (+II) jonen. I kombination med magnesium- eller järnjoner i mitten, respektive, porfyrinmakrocykeln finns i växternas gröna pigment (klorofyll), och i blodets röda pigment (hem). Med guld (+II) i mitten, porfyrin blockerar de normala reaktionsvägarna för guld (+II), d.v.s. bildandet av polynukleära föreningar eller omvandlingen till de mer stabila guldkomplexen (+I) och guld (+III). "Detta gjorde det möjligt för första gången att undersöka denna unika klass av stabila mononukleära guldkomplex (+II) och beskriva dem fullständigt, "sammanfattade professor Katja Heinze. Intressant nog, arrangemanget av de fyra atomerna bredvid guld (+II) jonen är inte kvadratisk plan med atomerna placerade på lika avstånd till guldet som i fallet med motsvarande strukturer av guldets närliggande element koppar (+II), silver (+II), platina (+II), och kvicksilver (+II). Istället, strukturen visar en rombisk distorsion med två korta och två långa avstånd. Rent tekniskt sett detta tidigare obemärkta fenomen när det gäller guld (+II) joner kan hänföras till en andra ordningens Jahn-Teller-effekt orsakad av guldets relativistiska egenskaper.

Eftersom denna nya guldförening (+II) också kan framställas från guldkomplexet (+III) som finns i kraftfulla anticancermedel, forskarna försökte ta reda på om guld (+II) porfyrin också spelar en roll i biologiska system. De upptäckte att guldkomplexet (+II) kan genereras under nära fysiologiska förhållanden från ett cytostatiskt guld (+III) -medel. Vid exponering för atmosfäriskt syre, guld (+II) porfyrin bildar reaktiva syrearter (ROS), som är kända för att framkalla apoptos, eller programmerad celldöd. "Vi har alltså en trolig funktionell kedja som börjar med ett cytostatiskt medel och leder till riktad celldöd med guld (+II) porfyrin som fungerar som en viktig länk i kedjan, "betonade Heinze." En viktig drivkraft för oss att fortsätta med forskning inom detta område är att nyfikenhetsdriven grundforskning om ovanliga arter gjorde att vi kunde nå insikter som mycket väl kan vara relevanta för medicinska tillämpningar, "avslutade Heinze.