Solvolyse

In der Chemie bezeichnet Solvolyse eine Art nukleophiler Substitution (S _{_N} 1/S _{_N} 2) oder Eliminierung , bei der das Nukleophil ein Lösungsmittelmolekül ist . ^{[ 1 ]} Charakteristisch für S _{_N} 1-Reaktionen ist die Bildung des Racemats bei der Solvolyse eines chiralen Reaktanten. Manchmal wird der stereochemische Verlauf jedoch durch enge Ionenpaare verkompliziert , wobei das abspaltende Anion nahe am Carbokation verbleibt und dieses effektiv vor einem Angriff des Nukleophils abschirmt. Besonders schnelle Reaktionen können durch Nachbargruppenbeteiligung mit nichtklassischen Ionen als Zwischenprodukte oder Übergangszuständen erfolgen.

Solvolysereaktionen bestimmter Nukleophile werden klassifiziert. Solvolysereaktionen mit Wasser werden als Hydrolyse bezeichnet . Verwandte Begriffe sind Alkoholyse ( Alkohole ) und insbesondere Methanolyse ( Methanol ), Acetolyse, Ammonolyse ( Ammoniak ) und Aminolyse (Alkylamine). Glykolyse ist jedoch eine ältere Bezeichnung für die mehrstufige Umwandlung von Glucose zu Pyruvat.

Während Solvolyse häufig im Kontext der organischen Chemie verwendet wird , ist Hydrolyse ein weit verbreitetes Phänomen in der anorganischen Chemie . Hierbei reagieren Aquakomplexe von Metallionen aufgrund der Lewis-Acidität des Metallzentrums mit Lösungsmittelmolekülen . Beispielsweise sind wässrige Aluminiumchloridlösungen sauer , da der Aqua-Aluminium-Komplex Protonen an Wassermoleküle abgibt und dabei Hydroniumionen bildet, was den pH-Wert senkt .

In der organischen Chemie liefern Hydrolysereaktionen häufig zwei Fragmente aus einem Ausgangssubstrat. Beispielsweise ergeben die Hydrolyse von Amiden Carbonsäuren und Amine ; die Hydrolyse von Estern ergibt Alkohole und Carbonsäuren .

Ein Beispiel für eine Solvolyse-Reaktion ist die Reaktion eines Triglycerids mit einem einfachen Alkohol wie Methanol oder Ethanol , wobei die Methyl- bzw. Ethylester der Fettsäure sowie Glycerin entstehen. Diese Reaktion ist aufgrund des Austauschs der Alkoholfragmente allgemein als Umesterungsreaktion bekannt. ^{[ 2 ]}

Ammonolyse bezeichnet die Solvolyse durch Ammoniak, kann aber auch allgemeiner den nukleophilen Angriff von Ammoniak beschreiben. Ammoniak siedet bei −33 °C und wird daher in reiner Form selten als Lösungsmittel verwendet. Es ist jedoch leicht mit Wasser mischbar und wird üblicherweise als gesättigte wässrige Lösung eingesetzt. Aus diesem Grund kann die Ammonolyse als Sonderfall der Solvolyse betrachtet werden, da das Ammoniak selbst in einem Lösungsmittel gelöst ist. Trotzdem verlaufen die Reaktionen aufgrund der höheren Nukleophilie von Ammoniak im Vergleich zu Wasser meist hochselektiv.

• Elektrolyse
• Pyrolyse
• Nichtklassische Ionen
• Liste der mit Wasser mischbaren Lösungsmittel