COBindungen

COBindungen bezeichnet Bindungen, bei denen Kohlenmonoxid (CO) als Ligand an einem Zentralatom, meist einem Übergangsmetall, bindet. CO-Liganden sind in der Koordinations- und Organometallchemie allgegenwärtig und spielen eine zentrale Rolle in vielen Katalysatoren und Bindungsstudien.

Die Bindung beruht auf dem Dewar-Chatt-Duncanson-Modell: CO liefert eine σ-Donor-Übertragung über sein freies Elektronenpaar in Metallorbitale, während das Metall d-Orbitale Elektronendichte in das antibindende CO-π-Orbital zurückbindet (π-Backbonding). Diese Wechselwirkung stärkt die Metallbindung von CO, schwächt aber die C-O-Bindung des Liganden und verändert dessen Reaktivität.

Die C-O-Schwingung wird in der IR-Spektroskopie als Indikator für die Bindungsstärke genutzt. Freies CO zeigt etwa 2143 cm^-1; gebundene CO-Liganden erscheinen typischerweise zwischen ca. 1900 und 2100 cm^-1, wobei stärkerer π-Backbonding zu tieferen Frequenzen führt. Terminale CO-Liganden sind in der Regel linear an das Metall gebunden, während μ-CO-Liganden zwischen zwei Metallzentren vermitteln und oft eine andere Geometrie aufweisen.

Bindungsarten umfassen terminale CO-Liganden (ein Metall, ein CO) und μ-CO-Brücken, die CO zwischen zwei Metallzentren verbinden. Die Bindung beeinflusst die Elektronenkonfiguration des Metallzentrums und wird oft im Kontext der 18-Electron-Regel diskutiert; CO liefert in der Regel zwei Elektronen als σ-Ligand.

Typische Beispiele sind Fe(CO)5 und Ni(CO)4. CO ist hoch giftig; geeignete Sicherheitsmaßnahmen sind erforderlich.