Reaktionsweise

Reaktionsweise, auch als Reaktionsmechanismus bezeichnet, beschreibt die Abfolge der Subreaktionen, durch die aus den Ausgangsstoffen Produkte entstehen. Sie umfasst die einzelnen elementaren Schritte, die Zwischenstoffe sowie Übergangszustände, die Bindungen bilden oder brechen. Ziel der Analyse ist es, zu erklären, wie eine Reaktion verläuft, warum bestimmte Produkte entstehen und mit welcher Geschwindigkeit dieser Verlauf stattfindet.

Wichtige Begriffe sind elementare Reaktionsschritte, Reaktionszwischenprodukte, Übergangszustände und der rate-bestimmende Schritt. Ein Mechanismus kann schrittweise erfolgen, wobei Zwischenstoffe entstehen, oder konzertiert ablaufen, bei dem mehrere Bindungen in einem einzigen Schritt gleichzeitig verändert werden. Typische Beispiele aus der organischen Chemie sind SN1-Mechanismen (mehrstufig, Bildung eines Carbokations) und SN2-Mechanismen (ein Schritt, der Angriff und Abgang simultan verbindet). Gleichartige Reaktionen können auch radikale Kettenmechanismen oder zyklische Reaktionspfade aufweisen.

Die Bestimmung der Reaktionsweise erfolgt durch eine Kombination aus experimenteller Kinetik, Produktverteilung, Isotopieeffekten, der Identifikation von Zwischenprodukten und Spektroskopie sowie durch theoretische Ansätze wie Reaktionskoordinaten und Potentialenergielandschaften. Aktivierungsenergie, Thermodynamik und Katalyse spielen eine zentrale Rolle bei der Ausprägung der Reaktionswege.

Verständnis der Reaktionsweise ermöglicht Vorhersagen über Ausbeuten, Selektivität und Reaktionsbedingungen. Sie ergänzt, aber nicht ersetzt, die Kenntnis der Reaktionsbedingungen wie Lösungsmittel, Temperatur oder Katalysator, die den bevorzugten Mechanismus beeinflussen können.