SiOSiVerknüpfungen

Si-O-Si-Verknüpfungen sind Brücken aus Sauerstoff, die zwei Siliciumatome über ein gemeinsames Sauerstoffatom verbinden. Sie bilden die zentrale Struktur in Silikaten und Siloxanverbindungen und kommen in Mineralien, Gläsern sowie in Siloxan-Polymere (Silikonen) vor.

Struktur und Eigenschaften: Die Si–O–Si-Verknüpfung ist eine kovalente Brücke zwischen zwei Si-Zentren. Die Si–O-Bindungslänge beträgt etwa 1,60 Å. Der Winkel Si–O–Si ist flexibel und variiert je nach Struktur, typischerweise zwischen 130° und 180°, oft um 140°–150° in vielen Siloxanverbindungen. Die Brücke trägt zu Strukturstabilität und Wärmebeständigkeit bei; die Flexibilität der O-Brücke beeinflusst Glas- und Polymer-Eigenschaften.

Bildung und Vorkommen: Si–O–Si-Verknüpfungen entstehen durch Kondensation von Silanol-Gruppen (Si–OH) oder Alkoxysilanen (Si–OR), wobei Wasser oder Alkohol freigesetzt wird. In Mineralien bildet das Silikat-Netzwerk eine tetraedrische Anordnung; in Silikonen und Glasnetzwerken dienen sie als Grundbausteine.

Bedeutung und Anwendungen: Si–O–Si-Verknüpfungen bestimmen die Struktur und Eigenschaften vieler Materialien. In Siloxonen sorgen die Brücken für Flexibilität und Temperaturbeständigkeit (z. B. in Polysiloxanen wie PDMS); in Glas- und Keramikherstellungen entscheiden sie Festigkeit, Transparenz und chemische Stabilität.

Untersuchung: Struktur und Eigenschaften werden durch IR-Spektroskopie, Kernspinresonanz (NMR), Röntgenstrukturanalyse und computergestützte Modellierung erforscht.