Eliminierungsreaktionen

Eliminierungsreaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen ein Molekül durch Entfernung von Atomen oder Funktionsgruppen eine Mehrfachbindung bildet, meist eine Doppelbindung in organischen Verbindungen. Sie stehen im Gegensatz zu Substitutionsreaktionen, bei denen eine Gruppe durch eine andere ersetzt wird. Typische Ziele sind Alkylhalogenide, Tosylate oder Alkoholderivate, aus denen durch Abgabe von H–X (X = Halogen, Wasser) oder anderen Gruppen Alkene entstehen.

Die wichtigsten Mechanismen sind E1, E2 und E1cb. Beim E1 verläuft der Ablauf in zwei Schritten: Zunächst verlässt die Abgangsgruppe und bildet einen carbocation, dann wird ein Proton von einem β-Atom durch eine Base abstrahiert, wodurch die Doppelbindung entsteht. E1 erfolgt bevorzugt bei stabilen Carbationen (in der Regel tertiäre Substrate) und in polaren, protischen Lösungsmitteln; Wärme begünstigt das Ergebnis. Beim E2 erfolgt der Eliminationsschritt gleichzeitig mit der Abnahme der Abgangsgruppe in einem einzigen, konzertierten Schritt. Es ist eine starke Base nötig und die Reaktion folgt oft einer Anti-Periplanar-Anordnung zwischen Abgangsgruppe und β-Proton; primäre und sekundäre Substrate reagieren häufig über E2, insbesondere unter stark basischen Bedingungen. Die Produktverteilung folgt häufig Zaitsev-Regel (höher substituierte Alkenes bevorzugt) oder in bestimmten Situationen Hofmann-Selektivität (weniger substituierte Alkenes).

Eine weitere Variante ist E1cb, bei der zuerst ein Carbanion gebildet wird, bevor die Abgangsgruppe entfernt wird; dies tritt häufig bei schlechten Abgangsgruppen oder bei sehr starken Basen auf.

Eliminierungen werden häufig durch Basen oder durch säurekatalysierte Dehydratisierung von Alkoholen ausgelöst. Die Wahl des Substrats, der Base, des Lösungsmittels und der Temperatur bestimmt oft Mechanismus und Produktverteilung.