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Micron Document

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<title>Olation</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">Olation</h1>

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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr">Olation bezeichnet in der <a href="Anorganische_Chemie" title="Anorganische Chemie">anorganischen Chemie</a> den Prozess, bei dem <a href="Metallion" class="mw-redirect" title="Metallion">Metallionen</a> in wässriger <a href="L%C3%B6sung_(Chemie)" title="Lösung (Chemie)">Lösung</a> <a href="Polymer" title="Polymer">polymere</a> <a href="Oxide" title="Oxide">Oxide</a> bilden.<a href="#cite_note-1">[1]</a> Das Phänomen ist wichtig für das Verständnis der Beziehung zwischen Metall-Aquakomplexen und <a href="Metalloxid" class="mw-redirect" title="Metalloxid">Metalloxiden</a>, die durch viele Mineralien repräsentiert werden.

Bei niedrigem <a href="PH-Wert" title="PH-Wert">pH-Wert</a> liegen viele Metallionen in wässriger Lösung als Aqua-<a href="Koordinationskomplex" class="mw-redirect" title="Koordinationskomplex">Koordinationskomplexe</a> mit sechs Molekülen <a href="Wasser" title="Wasser">Wasser</a> vor, oft mit der Formel [M(H2O)6]3+.<a href="#cite_note-2">[2]</a> Bei steigendem pH-Wert ionisiert eine O-H-Bindung und es entsteht der <a href="Hydroxid" class="mw-redirect" title="Hydroxid">Hydroxidkomplex</a>, die <a href="Konjugierte_Base" class="mw-redirect" title="Konjugierte Base">konjugierte Base</a> des Hexaqua-Stammkomplexes:

Der Hydroxokomplex ist bereit für eine Olation, die durch die Verdrängung eines Moleküls Wassers durch einen benachbarten Komplex eingeleitet wird:

In diesem Produkt bildet der Hydroxidligand eine Brücke zwischen den beiden Metallen, die mit dem Symbol μ bezeichnet wird. Im entstehenden 5+-Ion sind das verbleibende Wasser und die Hydroxo-Liganden stark sauer und die <a href="Ionisierung" class="mw-redirect" title="Ionisierung">Ionisierungs</a>- und <a href="Kondensationsreaktion" title="Kondensationsreaktion">Kondensationsprozesse</a> können bei noch höheren pH-Werten fortgesetzt werden. Die Bildung des Oxo-<a href="Dimer" title="Dimer">Dimers</a> ist ein Prozess, der als „Oxolation“ bezeichnet wird, obwohl manchmal nicht zwischen Olation und Oxolation unterschieden wird:

Letztendlich beobachtet man die Bildung des Metalloxids:

Olation und Oxolation sind für die Bildung vieler natürlicher und synthetischer Stoffe verantwortlich. Bei diesen Stoffen handelt es sich in der Regel um unlösliche Polymere, aber einige, die Polyoxometallate, sind diskret und molekular.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Olation_bei_der_Ledergerbung">Olation bei der Ledergerbung</h2></div>

Eine Anwendung, bei der die Olation eine wichtige Rolle spielt, ist die <a href="Chromgerbung" title="Chromgerbung">Chromgerbung</a> von <a href="Leder" title="Leder">Leder</a> mit <a href="Chrom(III)-sulfat" title="Chrom(III)-sulfat">Chrom(III)-sulfat</a>. Dieses Salz löst sich unter Bildung des Hexaquachrom(III)-Kations [Cr(H2O)6]3+ und des Sulfatanions auf. [Cr(H2O)6]3+ wirkt als <a href="S%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Säure">Säure</a> gemäß der folgenden Reaktion:<a href="#cite_note-Schlesinger-3">[3]</a>

Ein höherer pH-Wert begünstigt also [Cr(H2O)5OH]2+. Dieser Hydroxykomplex kann eine Olation eingehen:<a href="#cite_note-4">[4]</a>

Das <a href="Diol" class="mw-redirect" title="Diol">Diol</a> (zweite Reaktion) wird durch Wärme und einen hohen pH-Wert begünstigt und beschleunigt. Das Gleichgewicht dieser beiden Faktoren, Temperatur und pH-Wert der Lösung, beeinflusst zusammen mit der Chrom(III)-Konzentration die fortgesetzte Polymerisation von [(Cr(H2O)4)2(μ-OH)2]4+.<a href="#cite_note-Schlesinger-3">[3]</a> Das Chrom(III)-Hydroxid ist anfällig für Oxidation:

Die Produkte der Oxolierung sind weniger anfällig für die Spaltung durch Säuren als die Hydroxybrücke. Die entstehenden polymeren Cluster sind aktiv an der Vernetzung des Proteins bei der Gerbung beteiligt,<a href="#cite_note-PMID562612-5">[5]</a> was im Wesentlichen die <a href="Vernetzung_(Chemie)" title="Vernetzung (Chemie)">Vernetzung</a> der <a href="Kollagen" class="mw-redirect" title="Kollagen">Kollagenuntereinheiten</a> beinhaltet. Die eigentliche Chemie von [Cr(H2O)6]3+ ist im Bräunungsbad komplexer als in Wasser, was auf das Vorhandensein einer Vielzahl von <a href="Liganden" class="mw-redirect" title="Liganden">Liganden</a> zurückzuführen ist. Zu den Liganden gehören das Sulfatanion, die <a href="Carboxylgruppe" class="mw-redirect" title="Carboxylgruppe">Carboxylgruppen</a> des Kollagens, Amingruppen aus den Seitenketten der Aminosäuren sowie „Maskierungsmittel“. Maskierungsmittel sind <a href="Carbons%C3%A4uren" title="Carbonsäuren">Carbonsäuren</a>, wie z. B. <a href="Essigs%C3%A4ure" title="Essigsäure">Essigsäure</a>, die zur Unterdrückung der Bildung von Polychrom(III)-Ketten verwendet werden. Maskierungsmittel ermöglichen es dem Gerber, den pH-Wert weiter zu erhöhen, um die Reaktivität des Kollagens zu steigern, ohne das Eindringen der Chrom(III)-Komplexe zu verhindern. Die von den Polychromspezies gebildeten Vernetzungen sind etwa 17 <a href="%C3%85ngstr%C3%B6m_(Einheit)" title="Ångström (Einheit)">Å</a> lang.<a href="#cite_note-6">[6]</a><a href="#cite_note-7">[7]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><a href="#cite_ref-1">↑</a> Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.

</li>

<li id="cite_note-2"><a href="#cite_ref-2">↑</a> Helm, L. and Merbach, A. E., "Inorganic and Bioinorganic Solvent Exchange Mechanisms", Chem. Rev., 2005, 105, 1923–1959 <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1021/cr030726o">10.1021/cr030726o</a>

</li>

<li id="cite_note-Schlesinger-3">↑ <a href="#cite_ref-Schlesinger_3-0">a</a> <a href="#cite_ref-Schlesinger_3-1">b</a> Schlesinger, M.; Paunovic, M.: Modern Electroplating. Wiley-Interscience, 4. Auflage, 2000, S. 209–212.

</li>

<li id="cite_note-4"><a href="#cite_ref-4">↑</a> M. Thompson, R. E. Connick: Hydrolytic polymerization of chromium(III). 1. Two dimeric species, Inorg. Chem. 1981, 20, 2279–2285. <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1021/ic50221a068">10.1021/ic50221a068</a>

</li>

<li id="cite_note-PMID562612-5"><a href="#cite_ref-PMID562612_5-0">↑</a> J. W. Harlan, S. H. Feairheller: Chemistry of the crosslinking of collagen during tanning. In: <a href="Advances_in_Experimental_Medicine_and_Biology" title="Advances in Experimental Medicine and Biology">Advances in Experimental Medicine and Biology</a>. Band 86A, 1977, S. 425–440, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/978-1-4684-3282-4_27">10.1007/978-1-4684-3282-4_27</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/562612?dopt=Abstract">PMID 562612</a>.

</li>

<li id="cite_note-6"><a href="#cite_ref-6">↑</a> Gustavson, K.H.: The Chemistry of Tanning Processes. Academic Press Inc., New York, 1956.

</li>

<li id="cite_note-7"><a href="#cite_ref-7">↑</a> Anthony Covington: Modern Tanning Chemistry. In: Chem. Soc. Rev. 1997, Band 26, S. 111–126. <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1039/CS9972600111">10.1039/CS9972600111</a>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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