Brückenverbindungen

Brückenverbindungen bezeichnet in der Chemie Verbindungen, bei denen ein Ligand zwei oder mehr Metallzentren oder andere Atome durch Brückenbindungen miteinander verbindet. Typisch sind dinukleare oder polynukleare Strukturen, die durch μ-Bridging-Liganden entstehen. Der Begriff umfasst sowohl anorganische Brücken wie O2-, OH-, Cl-, S2- als auch organische oder kohlenstoffbasierte Brücken wie Carboxylat- oder Amid-Liganden. Die Brücken können in unterschiedlichen Modi auftreten, etwa μ- oder μ2- bzw. μ3-Übergängen, die angeben, wie viele Metallzentren der Brücke verbunden sind.

In der Koordinations- und Organometallchemie entstehen Brücken häufig, wenn sich zwei oder mehr Metallzentren über einen gemeinsamen Liganden koordinativ verbunden. Durch Brücken können Elektronentransfer, magnetische Kopplung und kooperative Reaktivität zwischen den Metallen ermöglicht oder verstärkt werden. Sie beeinflussen Stabilität, Redox-Verhalten und Katalysatoreigenschaften und spielen eine zentrale Rolle in Multi-Metal-Catalysatoren sowie bei Reaktionen wie Oxidationen und Hydrierungen. In der Festkörperchemie sind μ-oxo- oder μ-hydroxo-Brücken in Metalloxiden, Spinellen und Polymeren weit verbreitet und bestimmen Struktur und Eigenschaften des Festkörpers.

Synthese und Charakterisierung erfolgen typischerweise durch gezielte Reaktionen von Metallpräkursorsystemen, Hydrolyse oder Selbstorganisationsprozesse, gefolgt von Charakterisierung mittels Spektroskopie, Röntgenkristallographie und magnetischen Messungen. Brückenverbindungen bilden eine zentrale Klasse in der supramolekularen Chemie und der Materialwissenschaft.