Reduktionsschritten

Reduktionsschritte bezeichnet in der Chemie die einzelnen Stufen eines Reduktionsprozesses, in denen ein Molekül Elektronen aufnimmt und seinen Oxidationszustand senkt. Reduktion kann chemisch oder biochemisch erfolgen und in mehrstufigen Reaktionsketten auftreten.

Mechanismen und Beispiele: Reduktionsmittel liefern Elektronen; gängige chemische Reduktionsmittel sind Wasserstoff (Hydrierung) über Katalysatoren, Natrium- oder Lithiumaluminiumhydrid sowie Silane. In der Biochemie übernehmen Enzyme Elektronendonoren wie NADH oder NADPH, die Elektronen auf Substrate übertragen. In der organischen Synthese zeigen mehrstufige Reduktionen typischerweise Zwischenstufen, zum Beispiel von Carbonylverbindungen zu Alkoholen oder von Nitrogruppen zu Aminen; Zwischenprodukte wie Hydroxylamine oder Amine können dabei auftreten.

Schrittweise Reduktionen im Gegensatz zu einer einzigen Reaktion: Nicht alle Reduktionen erfolgen in einem einzigen Schritt; oft entstehen Zwischenverbindungen mit unterschiedlichen Oxidationszuständen. Die Wahl der Reaktionsbedingungen beeinflusst Selektivität, Ausbeute und gegebenenfalls die Stereochemie.

Bedeutung und Anwendungen: In der Labor- und Industriekunde dienen Reduktionsschritte der Umwandlung funktioneller Gruppen, der Umstrukturierung von Substraten und der Vorbereitung weiterer Reaktionen. Reagenzien, Temperatur, Druck und Basenverhältnisse werden so gewählt, dass Überreduktion vermieden wird. Die Überwachung erfolgt typischerweise durch NMR, IR, HPLC/GC-MS oder redox-sensitive Messungen.

Siehe auch: Redoxreaktion, Reduktionsmittel, Hydrierung.