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Tutorial MenueSubstitution und EliminierungLerneinheit 2 von 6

SN2 - Nucleophile Substitution zweiter Ordnung

Abgangsgruppe

Was zeichnet eine gute Abgangsgruppe (oder Fluchtgruppe) aus und was unterscheidet sie von dem angreifenden Nucleophil? Die Abgangsgruppe bei einer nucleophilen Substitution ist häufig, genau wie das angreifende Nucleophil, negativ geladen. Wieso tritt also die eine Gruppe ein und die andere aus? Das Austrittsvermögen der Abgangsgruppe korreliert mit der Fähigkeit der Gruppe die negative Ladung zu stabilisieren.

Abb.1
Austrittsvermögen der Halogene

Ist die austretende Gruppe ein schwache Base, so ist sie eine gute Fluchtgruppe. Das ist gut an den Halogenen zur erkennen. Das Austrittsvermögens bei den Halogenen fällt vom Iod zum Fluor hin ab. Dieser Trend verläuft also ebenso wie die Säurestärke der entsprechenden Halogenwasserstoffsäuren. Iodid ist eine gute Abgangsgruppe, während die Fluoralkane aufgrund der schlechten Abgangsgruppe Fluorid kaum SN2-Reaktionen eingehen.

Typische Abgangsgruppen sind - neben den Halogeniden - noch einige Derivate der Schwefelsäure. Das hohe Austrittsvermögen dieser Gruppen ist bedingt durch eine Ladungsverteilung.

Abb.2
Resonanzstabilisierung beim Triflat

Aufgrund der guten Abgangsgruppen-Eigenschaften der Triflat- und ähnlicher Gruppen wie Mesylat und Tosylat, finden sie häufig in zahlreichen Synthesen Anwendung als Abgangsgruppe.

Abb.3
Methansulfonat-Ion, Mesylat-Ion
Abb.4
4-Methylbenzolsulfonat-Ion, Tosylat-Ion
Abb.5
Trifluormethansulfonat-Ion, Triflat-Ion

Wasser als Abgangsgruppe

Die Hydroxy-Gruppe (OH) ist eine sehr schlechte Abgangsgruppe, da die Ladung nicht stabilisiert werden kann. Es bieten sich zwei Abhilfen an um dennoch eine Hydroxy-Gruppe zu substituieren.

  • Veresterung mit den oben genannten Säuren und Abspaltung als Anion der Säure.
  • Protonierung der Hydroxy-Gruppe und Abspaltung als Wasser, das ein schwaches Nucleophil ist.

Übung 1

Übung 2

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