SiOSiBrücken

SiOSiBrücken (Si–O–Si-Brücken) bezeichnen die Brückenverbindung zwischen zwei Siliziumatomen über ein Sauerstoffatom, also die Siloxan-Verknüpfung in vielen Siliziumverbindungen. Dabei verbindet ein Brücken- Sauerstoff zwei Si(Tetraeder)-Einheiten, wodurch eine Si–O–Si-Verknüpfung entsteht. Diese Struktur bildet das Kernsegment zahlreicher Silikate, Silikone und verwandter Materialien.

Entstehung und Tamplate: Si–O–Si-Brücken entstehen meist durch Kondensation zweier Silanolgruppen (Si–OH) zu Si–O–Si unter Abspaltung von Wasser. In festen Netzwerken wie Glas oder Quarz sowie in organosiloxanen Polymerketten dient die Brücke als stabile, flexiblere Backbone-Verbindung.

Vorkommen und Beispiele: Si–O–Si-Brücken sind zentral in der Netzstruktur von Silicaten, Gläsern und Silikonen (Polydimethylsiloxan, PDMS). In der Sol–Gel-Technologie werden solche Brücken gezielt aufgebaut, um poröse oder festere Silikatstrukturen zu erzeugen. In der Natur bilden Silikate wie Quarz ein dicht verknüpftes Si–O–Si-Netzwerk über Brücken-O-Atome, wodurch harte, temperaturbeständige Materialien entstehen.

Eigenschaften: Die Si–O–Si-Bridge trägt zur mechanischen Stabilität und Chemikalienbeständigkeit der Netzwerke bei, während Rotationen um die Si–O–Si-Verbindung – und damit Flexibilität – möglich sind. Typische Parameter sind eine Si–O-Bindungslänge von ca. 1,62 Å und Si–O–Si-Winkel, der stark variiert, aber oft im Bereich von etwa 130° bis 180° liegt (häufig um 140° in vielen Siloxan-Systemen).

Bedeutung: Als Grundbaustein des Siliziumoxidsystems steuern Si–O–Si-Brücken die Struktur, Eigenschaften und Anwendungen von Glas, Keramiken, Silikonen und hybriden Materialien in Wissenschaft und Technik.