Regioselectivität

Regioselectivität bezeichnet in der Chemie das bevorzugte Entstehen eines bestimmten Konstitutionsisomers, wenn an mehreren möglichen Positionen einer Verbindung eine Reaktion stattfinden könnte. Sie beschreibt also die Richtungswahl einer chemischen Reaktion in Bezug auf die Lage neuer Bindungen oder Substituenten am Substrat.

Bedeutung und Beispiele: Regioselectivität ist besonders wichtig in der organischen Synthese und bestimmt Ausbeute und Reinheit gewünschter Produkte. Klassische Beispiele sind die elektrophile Addition an Alkene (Markownikow-Regel: Protonation an der weniger substituierten Doppelbindungsposition führt zur stabileren Carbocationzwischenstufe), die anti‑Markownikow-Addition bei Hydroborierung und Umlagerungen bei Reaktionen an konjugierten Systemen (1,2- vs. 1,4-Addition). In aromatischen Substitutionen führen gerichtete Effekte von Substituenten zu ortho/para- oder meta‑Selektivität.

Ursachen und Einflussfaktoren: Regioselektivität wird von elektronischen Effekten (Resonanz, Induktion), sterischen Faktoren, Stabilität intermediärer Zustände, Lösungsmittel, Temperatur und eingesetzten Katalysatoren oder Reagenzien bestimmt. Konzepte wie Hard‑und‑Soft‑Acid‑Base (HSAB) und Orbitalkombinationen helfen oft bei Vorhersagen.

Kontrolle und Messung: Chemiker steuern Regioselectivität durch Wahl von Reagenzien, Katalysatoren, Schutzgruppen oder durch Einsatz dirigierender Gruppen. Die Beobachtung erfolgt über Produktverhältnisse, die als Regioisomerenverhältnis (r.r.) angegeben werden. Computergestützte Modellierung ergänzt experimentelle Vorhersagen. Regioselectivität unterscheidet sich von Stereoselektivität, die sich auf räumliche Anordnung von Atomen bezieht.