208 Reaktionsmechanismen in der Organischen Chemie Man unterscheidet drei Reaktionstypen, denen sich die meisten Reaktionen in der organischen Chemie zuordnen lassen: Substitution, Addition und Eliminierung. Reaktionen eines Reaktionstyps können dann radikalisch, nuclephil oder elektrophil verlaufen. GR UN DW ISS EN Organische Produkte Substitutionen: Bei Substitutionen an Kohlenstoff-Atomen wird ein Bindungspartner durch einen anderen ersetzt. Radikalische Substitutionen (SR) laufen ab, wenn durch Licht oder durch Wärme Radikale, Teilchen mit einem ungepaarten Elektron, gebildet werden, die eine Reaktion einleiten können. Nucleophile Substitutionen (SN) laufen nur an polaren Molekülen, die ein positiv polarisiertes Kohlenstoff-Atom besitzen, ab. Diese Moleküle enthalten polare Bindungen wie C-O oder C-Cl und können von nucleophilen Teilchen, d.h. negativ geladenen oder polarisierten Teilchen, angegriffen werden. Möglicher Reaktionsverlauf: Startreaktion Br2 2 Br· Kettenreaktionen Br· + RH HBr + R· R· + Br2 RBr + Br· Abbruchreaktionen Br· + ·Br Br2 Br· + ·R RBr R·: Radikal R· + ·R R2 CH CH3 CH3 +Br langsam CH CH3 CH3 Br _ CH CH3 CH3 + OH schnell CH CH3 CH3 OH _ Nucleophil Interdukt h v Eliminierungen: Bei Eliminierungen werden unter Abspaltung kleiner Moleküle Mehrfachbindungen in Molekülen neu gebildet, wie z.B. bei der Wasserabspaltung von Alkoholen zu Alkenen. Man kann wieder zwischen radikalischen und polaren Mechanismen unterscheiden. Eine Unterscheidung zwischen elektrophil und nucleophil entfällt. Additionen: Additionen können nur bei Molekülen mit Mehrfachbindungen eintreten. Elektrophile Additionen laufen bei Molekülen mit unpolaren Doppeloder Dreifachbindungen zwischen Kohlenstoff-Ato men ab, bei denen ein elektrophiles, positiv geladenes oder positiv polarisiertes Teilchen an die Mehrfachbindung mit der erhöhten Elektronendichte angreift. Eine elektrophile Addition ist z.B. die Bromierung von Alkenen. Nucleophile Additionen sind die charakteristischen Reaktionen von Molekülen mit polaren Doppelbindungen, wie z.B. C=O-Bindungen, also von Aldehyden, Ketonen und Carbon säurederivaten. CR CH3 R O H + H + C CH3 O H H CR CH3 R O C CH3 H H CR CH3 R + H + C CH2 R + H2O R R R R R C + intramolekulare Protonenwanderung d + d –R R O O d + d – R H OCR O H R R OCR O R R H + CBr C Br + oder ....... Br Br C C Br + BrBr C C Br Elektrophil d –d +C C 3377_01_01_2012_Kap3_124_211 23.09.14 06:29 Seite 208 Nu zu P rü fzw ec ke n Ei ge nt um d es C .C . B uc hn er V er la gs