Walden-Umkehr

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Reaktionsverlauf einer SN2-Reaktion: Das eintretende Nukleophil (grün) verdrängt die Abgangsgruppe (rot). Im Übergangszustand (mittlere Abbildung) befinden sich die anderen Substituenten in einer Ebene mit dem Zentralatom.

Als Walden-Umkehr (oder Waldensche Umkehr, manchmal auch Regenschirm-Mechanismus) bezeichnet man innerhalb einer ablaufenden chemischen Reaktion die Inversion (Änderung) der Konfiguration an einem stereochemischen Zentrum, meist einem Kohlenstoff-Atom. Benannt wurde der Mechanismus nach dem lettisch-deutschen Chemiker Paul Walden, der seine Entdeckung 1896 publizierte.[1]

Reaktionsverlauf[Bearbeiten]

Hauptartikel: Nukleophile Substitution

Während einer SN2-Reaktion geschehen konzertiert folgende Schritte: die Eintrittsgruppe nähert sich dem Zentralatom, die Abgangsgruppe entfernt sich vom Zentralatom und die drei nicht direkt an der Reaktion beteiligten Substituenten des Zentralatoms durchlaufen einen planaren Übergangszustand. Betrachtet man die Ein- und Austrittsgruppe mit, liegt ein trigonal-bipyramidaler Übergangszustand vor, bei dem Nukleophil und Abgangsgruppe sich in den axialen Positionen befinden. Ähnlich dem Umklappen eines Regenschirms ist die resultierende stereochemische Anordnung der Substituenten des Reaktionsprodukts eine andere als die des Ausgangsmaterials.

Ob mit der Änderung der Substituentenanordnung auch eine Änderung der absoluten stereochemischen Konfiguration einhergeht, ist von der Priorisierung der vier Reste nach dem Cahn-Ingold-Prelog-System abhängig. Nehmen Eintritts- und Abgangsgruppe die gleiche Priorität in der Rangfolge ein, so ändert sich der stereochemische Deskriptor, beispielsweise von (R)- zu (S)-.

Literatur[Bearbeiten]

  • Peter Sykes: Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie. 9. Auflage, Verlag Chemie 1979, ISBN 3-527-26872-3.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. P. Walden: Ueber die gegenseitige Umwandlung optischer Antipoden. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 1896, 29, 133–138. doi:10.1002/cber.18960290127