Walden-Umkehr

Reaktionsverlauf einer S_N2-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 bezeichnet man innerhalb einer ablaufenden chemischen Reaktion die Änderung der Konfiguration an einem stereochemischen Zentrum, meist einem Kohlenstoff-Atom. Benannt wurde dieser Reaktionsteilschritt nach dem lettisch-deutschen Chemiker Paul Walden, der seine Entdeckung 1896 publizierte.^[1]

Reaktionsverlauf

Während einer S_N2-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 apicalen 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 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

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

Einzelnachweise