Cu2Komplexe

Cu2Komplexe sind dinukleare Kupferverbindungen, in denen zwei Kupferionen durch Brückenliganden zu einem gemeinsamen Kern verbunden sind. Sie können unterschiedliche Oxidationsstufen tragen, typischerweise Cu(II)–Cu(II), Cu(I)–Cu(I) oder gemischte Valenzen wie Cu(I)Cu(II). Die beiden Kupferzentren stehen durch Brückenliganden fest miteinander verbunden, was die Eigenschaften des gesamten Komplexes stark beeinflusst.

Struktur und Koordination: Die häufige Anordnung ist ein dinuklearer Kern mit μ- oder μ2-Brücken, z. B. aus Hydroxid, Oxo, Carboxylat oder Phenolat. Jedes Kupferatom besitzt meist eine verzerrte Koordination, etwa square-pyramidal oder verzerrt tetraedrisch. Typische Cu–Cu-Abstände liegen im Bereich von etwa 2,6 bis 3,0 Å. Die Brückenliganden kontrollieren die elektronischen Kopplungs- und Reaktionsmechanismen.

Eigenschaften und Spektroskopie: Die Binuklearzentren zeigen oft starke magnetische Kopplung zwischen den Kupferzählern; dominierend ist antiferromagnetische Kopplung, wodurch mononukleare EPR-Signale reduziert oder verschwinden können. Im UV–Vis-Spektrum erscheinen charakteristische Übergänge des Cu(II)-Zentrums, und bei gemischten Valenzen kann ein Intervallence-Ladungstransfer-Band auftreten.

Licht- und Reaktionsmechanismen: Cu2Komplexe dienen als Modelle von Enzymen mit binuklearem Kupferzentrum, wie Laccasen und Tyrosinase. Sie werden zur katalytischen Umsetzung von O2-gestützten Oxidationsreaktionen, Aromat-Oxidation und Elektronentransfers genutzt. In der Materialchemie kommen dicopper-Cluster in Koordinationspolymeren oder als Bausteine für Magnetmaterialien vor.

Herstellung: Cu2Komplexe entstehen durch Reaktion geeigneter mehrzähniger Liganden mit Kupferquellen unter kontrollierten Bedingungen, oft unter Einsatz von Brückliganden wie Hydroxid, Carboxylat oder Phenolat. Die Wahl der Brücke und der Liganden bestimmt Struktur, Oxidationszustand und Reaktivität.