Brückenbindungen

Brückenbindungen sind Bindungen, bei denen ein Ligand zwei oder mehr Atomzentren direkt miteinander koordiniert und so eine Brücke zwischen ihnen bildet. In der Koordinations- und Festkörperchemie treten Brücken ligandenartig auf, indem ein einzelner Teil des Liganden an mehrere Metallzentren bindet. Dadurch entsteht ein integrierter Metallverbund statt separater, isolierter Komplexe.

Typisch sind Brückenliganden, die zwei oder mehr Metallzentren tragen können. Die gebräuchliche Notation μ (mu) kennzeichnet Brückenbindungen, z. B. μ2- oder μ3-Brücken, je nachdem wie viele Metallzentren der Ligand verbindet. Häufig vorkommende Brückenliganden sind oxo- oder hydroxo-Brücken (μ-Ö, μ-OH), Halogenid-Brücken (z. B. μ-Cl), Carboxylat-Brücken und Schwefel- oder Nitenhaltige Brücken. Die Brücken können symmetrisch oder unsymmetrisch angeordnet sein und führen oft zu M-M- oder M-L-M-Gleitstrukturen mit charakteristischen Geometrien.

Bedeutung und Auswirkungen: Brückenbindungen beeinflussen Elektronentransfer und magnetische Kopplung zwischen den Metallzentren, stabilisieren multizentrierte Strukturen und verändern Reaktivität sowie Redoxverhalten. Sie spielen eine wesentliche Rolle in Bioinorganik, z. B. in Metallclusters und Metalloenzymen, sowie in der Festkörperchemie und Katalyse, wo sie strengere Strukturen und spezifische katalytische Eigenschaften ermöglichen.

Nomenklatur und Beobachtung: Die Bezeichnung von Brücken liganden erfolgt durch μ-Notation und Koordinationsnummern, wobei der Brückencharakter oft durch Spektroskopie, Röntgenkristallographie oder magnetische Messungen bestätigt wird.