Met betrekking tot het mechanisme van halogeentoevoeging, overweeg de situatie wanneer we een halogeen (zeg maar broom) toevoegen aan een asymmetrisch alkeen rond de dubbele bond (zeg maar propeen) in de aanwezigheid van $ \ ce {CCl4} $.
Ik wist dat het mechanisme zoiets zou zijn:
Een cyclisch bromoniumion zou worden gevormd met de twee koolstofatomen van de dubbele binding. Het tweede bromide-ion (fungeert als een nucleofiel) valt de meer gesubstitueerde koolstof aan vanaf de kant tegenover het bromoniumion om ringopening en vorming van een vic-dibromide te veroorzaken.
Mijn leraar vertelt me echter dat behalve etheen, geen ander alkeen bruggen vormt zoals deze, vanwege de instabiliteit van het bromoniumcomplex als gevolg van afstoting tussen substituenten op koolstof en het overbrugde element.
Ik heb twee vragen in dit verband:
- Welke van de twee is het juiste mechanisme?
- Als het eerste inderdaad het juiste mechanisme is, zou de nucleofiel de minst gesubstitueerde koolstof ? (gezien hoe de gedeeltelijke positieve lading op de meer gesubstitueerde koolstof in grotere mate genuanceerd wordt vanwege het $ + I $ -effect van aangehechte methyl / ethylgroepen).
Antwoord
Ja, hier zijn twee mechanismen voor, één is zoals je schreef en de andere is de stereospecifieke reactie waarbij stereo-isomere startsubstraat producten produceert die stereo-isomeren van elkaar zijn.
-
Eerste $ \ ce {Br2} $ zal uiteenvallen in ionen: –
$ \ ce {Br2- > Br + (elektrofiel) + Br- (nucleofiel)} $
- $ \ ce {H2C = CH2 + Br + – > H2 (Br) C-C + H2 (carbocation)} $ traag
- $ \ ce {+ CH2-CH2Br + Br- – > CH2Br-CH2Br} $
Symmetrische alkenen en symmetrische reagentia, additiereactie geeft: –
$ \ ce {cis ~ alkeen + syn ~ additie – > meso } $
$ \ ce {trans + syn ~ addition – > racemisch} $
$ \ ce {cis + anti ~ additie – > racemisch} $
$ \ ce {trans + anti ~ addition – > meso} $
Je kunt deze video bekijken ( http://m.youtube.com/watch?v=5GQelnluHzE )
Mijn leraar echter vertelt me dat behalve etheen, geen ander alkeen zulke bruggen vormt, beca gebruik van onstabiliteit van bromoniumcomplex als gevolg van afstoting tussen substituenten op koolstof en het gebrugde element.
Hiervoor heb ik niets als zodanig gehoord en ook niet kunnen vinden.
Het meest voorkomende mechanisme dat mij werd geleerd, was het eerste met broomion-complexvorming.
Wat betreft uw twijfel over nucleofiele aanval: negatief bromide-anion wordt aangetrokken door de lichte positieve lading op de koolstofatomen . Het wordt door het eerste broomatoom geblokkeerd voor nucleofiele aanval aan de ene kant van de koolstofketen en kan alleen aanvallen vanaf de andere kant.
Persoonlijk los ik het op door te controleren op de stabiliteit van de gevormde carbocatie net vóór de nucleofiele aanval praktisch omdat het $ \ ce {SN2} $ -mechanisme-carbocatie niet wordt gevormd maar ik gebruik het gewoon op deze manier, de beste manier is om te controleren op hoge elektronendichtheid. Als het echter om de arylgroep gaat, wordt gezien dat deze aanvalt op de plaats met het meest gesubstitueerde C-atoom.
Hier werd de stabiliteit gecontroleerd door hyperconjugatie. Inductief effect is niet de meest effectieve manier. Je moet weten dat de prioriteitsvolgorde van deze effecten om de stabiliteit te controleren,
$$ \ mathbf {aromatisation ~ \ Rightarrow ~ resonance ~ \ Rightarrow ~ hyperconjugation ~ \ Rightarrow ~ inductief effect} $$
Reacties
- De aanval van het tweede broom is een Sn2-mechanisme, toch? Hoe werkt een carbocatie in dat geval?
- Ik heb mijn antwoord verbeterd. Wat ik eigenlijk bedoelde was dat net ervoor, voor de fractie van een seconde, wanneer de binding breekt, om te weten waar het nucleofiel zou aanvallen, de stabiliteit van carbocatie wordt gecontroleerd hoewel het misschien misleidend kan zijn omdat carbocatie oorspronkelijk niet is gevormd , zal de substraatreactiviteit toenemen naarmate de elektronendichtheid toeneemt. Zijn anti-elektrofiele toevoeging. Dat gebeurt hier. En dat is weer mijn eigen manier, dus denk alstublieft niet ' daar veel over na, het beste en meest logische volgens $ \ ce {SN2} $ reactie is, dat het zal aanvallen op meer gesubstitueerde groepen .
- Dus wat ik eigenlijk doe, is dat als kation zou worden gevormd net voordat het nucleofiel zich aan ENIGE kant hecht, waar het dan zou worden gehecht. Als u bijvoorbeeld voor propeen $ \ ce {Br2 en NaCl} $ gebruikt, dan is $ Cl $ hier de nucleofiel. Dus, wat zou het (hoofd) 2-broom-1-chloorpropaan of 1-broom-2-chloorpropaan vormen?Het antwoord is de tweede. Hone
- (-1) Aangezien willekeurig gewaagde dingen lijken te voorkomen in dit antwoord en de commentaren, broom dissocieert niet in ionen, vooral niet in een niet- polair oplosmiddel …