Binukleáris

A binukleáris vagy dinukleáris kifejezés olyan rendszerekre utal, amelyekben két központi atommag, gyakran két fémion, egyetlen összetett molekulában található. Ezek a rendszerek lehetnek olyanak, amelyekben a két központ különálló, de elektronikus vagy szerkezeti kommunikáció jellemzi őket, illetve olyanok, amelyekben a két központot híd ligandumok kötik össze, gyakran μ-átfedésben vagy μ-bridged módon.

Kémiai dinukleáris rendszerek szerkezete és tulajdonságai. A dinukleáris komplexek lehetnek olyanok, ahol a fémek között közvetlen fém-fém kötés található, illetve olyanok, ahol a két központot köztéri ligandumok hidalják át. Gyakori hídszerkezetek közé tartoznak az oxo-, hidroxo-, karboxilát-, halogén- vagy nitrogén-donor ligandumok. A két központ közötti elektronikus kommunikáció révén kooperatív hatások, mágneses kölcsönhatások és gyorsabb vagy másképp bánó redukció-oxidációs reakciók alakulhatnak ki. A hétköznapi nyelvben ilyen rendszerek lehetnek különleges katalitikai vagy magnetikus tulajdonságaikról is ismertek.

Előállítás és mérés. Dinukleáris rendszerek előállíthatók dinukleárisligandumokat tartalmazó ligandokkal, két mononukleáris egység összeépítésével vagy közvetlen fémprekurzorok összekapcsolásával. Jellemzésük kristályográfiával, elektronparamágneses rezonanciával, UV-Vis spektroskopiával és mágneses mérésekkel történik.

Alkalmazások és példák. A binukleáris rendszerek fontos szerepet játszanak katalízisben (oxidáció, hidrogénkibocsátás, sokszor bonyolult organikus átalakítások modellezése), biomimetikus modellekként metalloenzimek aktív központjainak tanulmányozásában, valamint molekuláris magnetikában és anyagtudományban is tárgyai a kutatásoknak.

Biológiai kontextus. Binukleáris fémközpontok előfordulnak különféle metalloproteinekben, ahol a két fémion együttműködve aktiválja a szubsztrátokat, átvitt elektronokat vagy oxigénközvetítést segít. Ezek a központok gyakran különböző ligandumokkal és hídstruktúrákkal biztosítják a kooperációt a biokémiai reakciókban.