Reaktionsmechanismus

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Geschwungene Pfeile zur Beschreibung von Elektronenverschiebungen: Elektronenpaarverschiebung (links) und Einelektronenverschiebung (rechts).

Ein Reaktionsmechanismus bezeichnet den Prozess vom Reaktant zum Produkt einer meist chemischen Reaktion, wobei Zwischenprodukte und Übergangszustände vollständig charakterisiert sind. Er muss konsistent mit der Ratengleichung, Stöchiometrie und den Beobachtungen der Stereochemie sein. Rückschlüsse auf die Elektronenbewegungen können mit geschwungenen Pfeilen (↷) angedeutet werden.[1]

In der organischen Chemie können die meisten Schritte eines Reaktionsmechanismus bekannten Elementarreaktionen zugeordnet werden. In der Kernphysik sind die Zerfallsreihen aus den verschiedenen Zerfallsarten als Elementarschritten aufgebaut. Ein weiterer Elementarschritt ist die Kernfusion.

Die Aufklärung eines Reaktionsmechanismus ist ein Inverses Problem, bei dem nicht nur Modellparameter zu bestimmen sind, sondern die Struktur des Modells zunächst unbekannt ist. Dabei wechseln sich Experiment und Modellbildung ab. Beobachtet werden Abhängigkeiten der Reaktionsgeschwindigkeit (siehe Reaktionskinetik) oder des Produktspektrums (siehe Chemische Analytik) etwa von der Temperatur oder vom pH-Wert sowie (oft spektroskopisch) kurzlebige Zwischenprodukte. Dies kann in der Chemische Reaktionstechnik als Reaktions-Netzwerk bezeichnet werden.

Viele Reaktionsmechanismen sind nach ihren Entdeckern benannt und werden als Namensreaktion bezeichnet. So besteht die Baker-Venkataraman-Umlagerung aus mehreren organischen Elementarreaktionen, die Belousov-Zhabotinsky-Reaktion überwiegend aus anorganischen Reaktionen und der Bethe-Weizsäcker-Zyklus aus Kernfusionen und Zerfällen.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1.  Eintrag: reaction mechanism. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.M03804.

Literatur[Bearbeiten]

  • Peter Sykes: Wie funktionieren chemische Reaktionen? Reaktionsmechanismen für Einsteiger. 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2001, ISBN 978-3-527-30305-2.
  • Siegfried Hauptmann: Reaktion und Mechanismus in der Organischen Synthese, B. G. Teubner Verlag, Stuttgart, 1991, ISBN 3-519-03515-4.
  • Hermann Höver: Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie, Verlag Chemie, Weinheim, 1973, ISBN 3-527-25442-0.
  • Ulrich Lüning: Organische Reaktionen, Spektrum Akademischer Verlag / Elsevier GmbH, München 2007, 2. Auflage, ISBN 978-3-8274-1834-0.
  • Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen, Springer Verlag, Berlin und Heidelberg 2007, korrigierter Nachdruck der 3. Auflage, ISBN 978-3-8274-1579-0.

Weblinks[Bearbeiten]