Elektronenmangel

Elektronenmangel bezeichnet in der Chemie die Eigenschaft eines Atoms oder Moleküls, in seiner Valenzelektronenstruktur weniger Elektronen zu besitzen, als für eine stabile Elektronenkonfiguration notwendig wären. Häufig handelt es sich dabei um eine Unterschreitung des Oktets, insbesondere bei dreifach koordinierten Elementen wie Bor. Zentralatome wie Bor in BH3 oder BF3 befinden sich mit nur sechs Elektronen in der Valenzschale in einem elektronisch „knappen“ Zustand.

Durch den Elektronenmangel verhält sich das Molekül oft als Lewis-Säure: Es besitzt eine niedrige Elektronenpaar-Affinität und nimmt Elektronenpaare von Lewis-Basen auf, um das Oktett zu vervollständigen. Dadurch ergeben sich häufig Addukte oder überbrückte Strukturen. Elektronenmangel führt zudem zu erhöhter Reaktivität gegenüber nucleophilen oder koordinierten Partnern und kann zu Polymerisations- oder Katalyseprozessen beitragen.

Zu klassischen Beispielen zählen Borverbindungen wie BF3, BCl3 und BH3 sowie aluminiumsalze wie AlCl3. Aufgrund des Elektronenungsmangs sind diese Verbindungen starke Lewis-Säuren. In der organischen Chemie und der Katalyse spielen electron-deficient Systeme eine zentrale Rolle, etwa in Frustrated Lewis Pairs (FLP), bei denen Lewis-Säure- und Lewis-Base-Paare durch Sterik gehemmt sind und dennoch reaktiv bleiben.

Bedeutung und Anwendungen: Elektronenmangel beeinflusst die Reaktivität, Bindungsbildung und Katalyse in vielen Reaktionen. Das Konzept hilft beim Verständnis der Stabilität von Bor-Verbindungen, der Aktivierung von Bindungen und der Steuerung von Reaktionswegen in der Synthese.