Nukleophile Addition
# Nukleophile Addition

Die nukleophile Addition (kurz $A_N)$ (siehe dazu: Nukleophilie) ist ein Reaktionsmechanismus in der organischen Chemie, bei dem ein Nukleophil (Anion oder Lewis-Base) eine Mehrfachbindung angreift. Das Nukleophil wird der angegriffenen Verbindung hinzugefügt (Addition). Es findet kein Austausch von Atomen oder Atomgruppen statt (vergleiche mit: Substitution).

## Edukte

### Nukleophil

Als Nukleophile können die verschiedensten Verbindungen eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um elektronenreiche, meist freie Elektronenpaare enthaltende, Moleküle oder Anionen (siehe unten: Beispiele).

### Mehrfachbindungen

Nukleophile Additionen können an unterschiedlichen Typen von Mehrfachbindungen stattfinden:

* Addition an C=C-Doppelbindungen
* Addition an C≡C-Dreifachbindungen
* Addition an konjugierte C-C-Mehrfachbindungen
* Addition an C-X-Mehrfachbindungen

## Reaktionsverlauf

Die Addition des Nukleophils ist normalerweise thermodynamisch kontrolliert; das Nukleophil wird so an die Mehrfachbindung angelagert, dass ein möglichst stabiles Anion resultiert (vergleiche hierzu die Begründung der Markownikow-Regel). Die Stabilisierung erfolgt bei C-X-Mehrfachbindungen durch die Heteroatome selbst, bei substituierten CC-Mehrfachbindungen durch induktive Einflüsse von Substituenten, besonders aber durch Substituenten mit −M-Effekt. Da solche Substituenten gleichzeitig das entferntere C-Atom der Doppelbindung positivieren, ist die Addition an diesem auch kinetisch begünstigt.

### Nukleophile Addition an C-C-Mehrfachbindungen

Der erste Schritt bei dieser Reaktion besteht in dem Angriff des Nukleophils unter Bildung eines Carbanions:

Im zweiten Schritt reagiert das Carbanion mit einem Elektronenakzeptor, meist einem Proton:

Die Bildung des Carbanions wird stark begünstigt, wenn die Substituenten dieses durch Mesomerie stabilisieren können. Man spricht dann von einer Michael-Addition, wobei das Nukleophil das Anion einer CH-aciden Verbindung ist.

### Nukleophile Addition an C-X-Mehrfachbindungen

CX-Mehrfachbindungen kommen in folgenden Atomgruppen vor:

* Carbonylgruppe
* Thiocarbonylgruppe
* Isocyanatgruppe
* Azomethingruppe
* Cyanogruppe
* Isocyanogruppe

Hier kann ein Nukleophil am Kohlenstoff einer CX-Mehrfachbindung angreifen. Die andere Möglichkeit ist, dass zunächst das elektronenziehende Heteroatom in einem vorgelagerten Gleichgewicht protoniert wird und anschließend das Nukleophil am Kohlenstoff bindet.

## Beispiele

### Nukleophile Addition an C-C-Mehrfachbindungen

* Addition von Ammoniak oder Aminen
* Addition von Cyanwasserstoff
* Michael-Addition

### Nukleophile Addition an C-X-Mehrfachbindungen

Die einzelnen nukleophilen Additionen an C-X-Mehrfachbindungen können anhand des angreifenden Nukleophils in Gruppen eingeteilt werden:

**Stickstoff als Nukleophil**

* Addition von primären Aminen: Diese Reaktion führt zu einer einem Halbacetal entsprechenden Verbindung (Halbaminal), die in einer Folgereaktion unter Wasserabspaltung in ein Azomethin übergeht.
* Addition von sekundären Aminen: Diese Reaktion führt letztendlich zu einem Enamin.
* Addition von Hydrazin
* Addition von Hydroxylamin
* Mannich-Reaktion

**Schwefel als Nukleophil**

* Mercaptal-Bildung
* Bisulfitaddition

**Carbanionischer Kohlenstoff als Nukleophil**

* Aldolreaktion
* Benzoin-Addition
* Cyanhydrin-Synthese
* Knoevenagel-Kondensation
* Perkin-Reaktion
* Reformatzki-Reaktion
* Stobbe-Kondensation
* Strecker-Synthese von Aminosäuren
* Wittig-Reaktion
