HeterobimetallKomplexen

HeterobimetallKomplexen (auch Heterobimetallkomplexe) sind Koordinationsverbindungen, die zwei verschiedene Metallzentren in einem Molekül tragen. Im Gegensatz zu homobimetallischen Komplexen enthalten die zwei Metallzentren unterschiedliche chemische Eigenschaften, was zu differierenden Koordinationspräferenzen, Redoxverhalten und Ligandenbindung führt. Die Zentren können durch gemeinsame Liganden oder durch Brückenliganden verbunden sein; in vielen Fällen entstehen dinukleare Strukturen, in denen beide Metalle eng miteinander interagieren.

Struktur und Eigenschaften: Typisch sind zwei unterschiedliche Metallkationen, die durch polydentate Liganden oder Brückenliganden verbunden sind. Die Brückenliganden ermöglichen Elektronentransfer zwischen den Zentren und beeinflussen die Magnetik. Die elektronischen Wechselwirkungen hängen von Oxidationszuständen, Abstand und Ligandensystem ab; Übergangssmetallzentren können unterschiedliche Ligandensphären besitzen, was zu asymmetrischen Koordinationsumfeldern führt.

Synthese: Heterobimetallkomplexe können durch schrittweisen Aufbau zweier Mononuklearmoleküle, durch direkte Verbindung zweier spezifizierter Metallzentren oder durch Selbstorganisation über geeignete Ligandenrahmen hergestellt werden. Häufige Ligandenpläne umfassen Schiff-basierte (Salen) Systeme, Polypyridinderivate, Porphyrine und Pyrazolon-Brücken.

Anwendungen: In der Katalyse dienen sie oft der Aktivierung und Umsetzung kleiner Moleküle wie O2, CO2 oder organische Substrate. Sie finden Anwendungen in Elektronentransferkomplexen, Licht- und Photokatalyse, Biomimetik sowie in der molekularen Magnetik und Sensorik.

Beispiele: Beispiele reichen von Cu–Zn- und Fe–Mn- bis zu Ru–Fe-Komplexen, die in der Literatur als Modelle für duale Metallzentren dienen. Die Vielfalt der Liganden ermöglicht feine Abstimmung von Aktivität und Stabilität.